Kako koristiti metalnu 3D štampu u kalupima za tlačno livenje-?

一, Glavne prednosti tehnologije metalne 3D štampe koja omogućava kalupe za{1}}lijevanje pod pritiskom
1. Možete besplatno dizajnirati komplikovane zgrade, što prevazilazi ono što tradicionalni zanati mogu da urade.
Kanal za rashladnu vodu u klasičnim kalupima za{0}}lijevanje pod pritiskom napravljen je mehaničkom obradom, što otežava postizanje ujednačenog rasporeda komplikovanih površina ili dubokih udubljenja. To može uzrokovati probleme poput lokalnog pregrijavanja i pucanja kalupa zbog termičkog zamora. Metalna 3D štampa može izgraditi konformne kanale za hlađenje slaganjem materijala jedan na drugi. Ovo omogućava rashladnoj tečnosti direktno da utiče na-lokacije sa visokom temperaturom i poboljšava distribuciju temperature na površini kalupa. Platinum Technology, na primjer, koristi BLT-18Ni300 materijal za izradu kalupa za tlačno livenje aluminijumskih legura. Optimiziranjem dizajna unutrašnjih kanala protoka, efikasnost hlađenja se povećava za više od 30%, vijek trajanja kalupa je udvostručen u odnosu na prethodne metode, a stopa prinosa proizvoda se povećava sa 85% na 99%.
2. Da biste smanjili ukupne troškove, pronađite ravnotežu između male težine i čvrstoće konstrukcije.
Tradicionalna izrada kalupa koristi mnogo rezanja metala, ali se koristi samo oko 30% materijala. Teška konstrukcija kalupa također čini skupljim premještanje i održavanje. Tehnologija optimizacije topologije koristi se u metalnoj 3D štampi kako bi se riješili nepotrebnih materijala i pronašla najbolja ravnoteža između težine i čvrstoće strukture. Kalup od aluminijumske legure{5}} za livenje pod pritiskom koji prikazuje Platinum Lite teži samo 27 kg, što je 40% lakše od tipičnih kalupa. Takođe je dovoljno jak da radi pod visokim temperaturama i visokim pritiscima. Takođe, integrisana tehnologija oblikovanja 3D štampe smanjuje broj delova koje je potrebno spojiti, zaustavlja promene termičkog širenja i kontrakcije koje se dešavaju kada se delovi spajaju, i čini kalup još stabilnijim.
3. Brze iteracije i fleksibilna proizvodnja za ubrzanje razvojnog ciklusa
Izrada kalupa na stari-način traje dugo i puno koraka, kao što su dizajniranje, rezanje, zavarivanje i njihovo sastavljanje. Mnogo košta i promena dizajna. Metalna 3D štampa direktno pokreće proizvodnju koristeći digitalne modele, što olakšava brzo pravljenje prototipova i poboljšanje tokom vremena. Na primjer, Broadcom Precision koristi opremu serije Huashu High Tech FS273M da ponudi kompletne procesne usluge za-lijevanje kalupa za nova energetska kućišta akumulatora vozila. Ovo skraćuje razvojni ciklus sa 45 dana u tradicionalnim procesima na 7 dana, smanjuje cijenu svakog komada za 60% i uspješno postiže-primenu velikih razmjera sa godišnjom proizvodnjom od 100.000 kompleta.
2, Veliki tehnološki napredak u metalnom 3D štampanju za-livene kalupe
1. Novi materijali: čineći otpornost na toplinu i toplinsku provodljivost bolje zajedno
Kalupi za livenje pod pritiskom moraju izdržati udar tečnog aluminijuma na povišenim temperaturama iznad 600 stepeni, što zahteva stroge kriterijume za otpornost materijala na termičko pucanje, otpornost na habanje i toplotnu provodljivost. 3D štampanje metala sada može koristiti H13 alatni čelik, MS1 martenzitni čelik, legure bakra i druge materijale na stabilan način. Također je bio u mogućnosti poboljšati performanse kroz tehnologiju jačanja post{6}}procesiranja. Na primjer, kompanija je napravila kompozitni materijal na bazi bakra- koji ima tvrdoću od 52HRC i toplotnu provodljivost od 120W/(m · K) nakon što je tretiran laserskim gašenjem. Ovo zadovoljava potrebe-dugoročne upotrebe kalupa za{13}}lijevanje pod pritiskom za lopatice motora aviona.
2. Optimizacija procesa: rad sa nekoliko lasera i pametna kontrola parametara
Proizvođači opreme za štampanje uvek pronalaze načine da prevaziđu tehnološke prepreke kako bi štampanje bilo brže i preciznije. Platinum BLT-S450 može da radi kolaborativno štampanje sa osam lasera i ima veličinu oblikovanja od 450 mm × 450 mm × 500 mm. Brzina štampe je 300% veća od one kod pojedinačnih laserskih uređaja. Inteligentni sistem kontrole parametara može automatski promijeniti snagu lasera, brzinu skeniranja i druge postavke na osnovu svojstava materijala kako bi se osiguralo da su kvalitet površine i čvrstoća međuslojnog spajanja visoki. Na primjer, prilikom izrade kalupa za-lijevanje pod pritiskom za određeni tip bloka cilindra automobila, BLT-S450 oprema radi neprekidno 7 × 24 sata, skraćujući vrijeme potrebno za štampanje jednog kalupa sa 72 sata na 24 sata i održavajući točnost dimenzija.0 mm ± 0.
3. Jačanje nakon tretmana: poboljšanje performansi površine i vijeka trajanja
Hrapavost površine (Ra veći od ili jednak 6,3 μm) i unutrašnje zaostalo naprezanje metalnih 3D štampanih delova mogu uticati na to kako dobro funkcioniše kalup, pa ih je potrebno poboljšati kroz tehnike naknadnog tretmana. Najpopularnije tehnologije trenutno su:
Toplinska obrada: Žarenje uklanja unutrašnje naprezanje i čini materijal jačim;
Pjeskarenje i poliranje: Da biste smanjili mogućnost lijepljenja aluminija, učinite površinu manje hrapavom snižavanjem Ra na 0,8 μm ili niže.
Lasersko oblaganje: Nanošenje premaza na površinu kalupa koji je otporan na habanje kako bi duže trajao.
Na primjer, određena kompanija osmislila je kompozitnu proceduru naknadne-obrade za kalup-lijevanje pod kalupom kućišta motora novih energetskih vozila koja je produžila vijek trajanja kalupa sa 30.000 puta na 120.000 puta i smanjila cijenu po komadu za 75%.
3, Primjeri kako industrija funkcionira i kako može zaraditi novac
1. U oblasti novih energetskih vozila, kalupi za-lijevanje kućišta baterija
Vrhunska firma koja proizvodi nova energetska vozila koristi 3D štampanje metala za izradu kalupa za{1}}lijevanje pod pritiskom za kućišta baterija. Dizajn konformnog kanala za rashladnu vodu podiže ujednačenost temperature kalupa sa ± 15 stepeni na ± 3 stepena, skraćuje vreme ciklusa za 35% i produžava vek trajanja jednog kalupa na više od 80.000 puta, što je 40% duže od tipičnih H13 čeličnih kalupa. Takođe, lagana struktura 3D štampe čini kalupe 50% lakšim, čini rukovanje 60% efikasnijim i smanjuje troškove za 45%.
2. U oblasti vazduhoplovstva, postoji matrica za kovanje diskova turbine motora.
Da bi se napravile matrice za kovanje turbinskih diskova za određeni tip avionskog motora, tradicionalne metode moraju da zavare i sastave 100 odvojenih delova, za koje može biti potrebno do 11 meseci da se isporuče. Nakon upotrebe Optisysove DMLS tehnologije, kalup je napravljen u jednu jedinicu, što smanjuje težinu za 95% i vrijeme isporuke na 2 mjeseca. Krutost kalupa je poboljšana za 25% kroz dizajn optimizacije topologije, koji zadovoljava potrebe rada na visokim temperaturama i visokim pritiscima.
3. U svijetu potrošačke elektronike, kalup za livenje-laptop kućište
Velika kompanija koja proizvodi potrošačku elektroniku koristi metalnu 3D štampu za izradu kalupa za{1}}lijevanje pod pritiskom za kućišta laptopa. Konformni kanal vode za hlađenje smanjuje savijanje proizvoda sa 0,5% na 0,15%, a dizajn unutrašnje rešetkaste strukture smanjuje težinu za 40% uz zadržavanje čvrstoće. Kalup se koristi u širokom opsegu, čineći 500.000 kompleta godišnje. Cena po komponenti je smanjena za 30% u poređenju sa starijim metodama.