Témata
Reklama

Unikátní technologie 3D tisku písku

3D tisk písku neboli sandprint je technologie, která byla vyvinuta primárně pro výrobu pískových forem pro odlévání kovů.

Tato technologie zcela převrací pohled na výrobu odlitků. Písková forma vzniká ve speciální 3D tiskárně přímo z CAD dat. Odpadá tak výroba modelů, modelových zařízení a formování do písku. Tím se jednak výrazně šetří čas, ale i snižuje možnost rizika vzniku chyb a nepřesností při těchto operacích.

Reklama
Reklama
Reklama
3D tiskárna pískových forem

Technologií 3D tisku se zcela odbourávají omezení, která byla spojena s klasickým formováním do písku. Nemusí se zde řešit problematika úkosů, odformování, skládání formy z mnoha dílů a jader. Dále lze tvarově optimalizovat vtokovou soustavu, nálitkování a odvětrání formy, které může být libovolně složité.

Výměnné a volné díly do modelového zařízení. Lze provést vyztužení epoxidovou pryskyřicí.

Výhodou 3D tisku je i přesnost formy a odlitku. Tiskárna pracuje v celém tištěném objemu 1 800 x 1 000 x 700 mm v přesnosti 0,3 mm. Tiskne se přímo forma, a proto se nemusí vyjímat a uvolňovat model rozklepáváním, nedochází k žádným následným deformacím kavity formy. Díky tomu lze minimalizovat přídavky na obrábění činných ploch a tím snížit množství litého kovu a následně i obráběcí čas a opotřebení nástrojů.

Po odlití prvního odlitku a jeho kontrole lze velmi snadno optimalizovat celý proces lití – úpravu smrštění, vtokové soustavy, odvzdušnění, náklon a podobně.

Příprava tisku rovnou z CAD dat

Výroba pískové formy začíná u konstruktéra, který pomocí CAD programu vymodeluje kompletní konstrukci pískové formy včetně všech technologických náležitostí, jako jsou aplikované smrštění, nálitky, pozice chladítek, vtoková soustava a odvětrání. Pokud jsou od konstruktéra připravena CAD data formy, je celá technologická příprava ukončena a následuje tisk.

Jádra do forem. U velkých jader lze vytvrzovat pouze povrchovou skořepinu pro snadnější vytloukání po odlití.
Měřicí přípravky, léry

Data jsou transportována po vnitřní síti do tiskárny. Operátor tiskárny provede optimální rozmístění tištěných předmětů do pracovního prostoru přímo v řídicím počítači tiskárny a ta si je sama rozdělí na jednotlivé vrstvy, které potom během tisku opět spojí v jeden celek. Jednotlivá zrna písku jsou spojována po vrstvách furanovou pryskyřicí pomocí tryskové hlavy.

Formy na odlévání kovů

Technologie 3D printu je tím zcela převratná. A to nejenom svojí úrovní, ale mění zároveň způsob strojírenské výroby. Umožňuje tak výrobu prototypových odlitků ve zcela bezkonkurenčním čase. Výroba – tisk formy o velikosti 1 800 x 1 000 x 700 mm trvá maximálně 20 hodin, to znamená, že odlitek je vyroben za dva dny od CAD dat formy. Pokud má tištěný objekt větší rozměry, než je pracovní prostor tiskárny, lze jej rozdělit na části a ty vytisknout samostatně a následně je slepit k sobě do požadovaného rozměru.

Použití nejen na tisk forem

Tato unikátní technologie tisku je ještě doplněna pro širší použití další moderní technologií – 3D skenerem. Pomocí tohoto zařízení lze vytvářet 3D data z fyzických předmětů a ta následně přeměnit metodami reverzního inženýrství na data formy, modifikovat je a tím vytvářet repliky libovolných předmětů. I když je technologie 3D tisku písku vyvinuta primárně pro tisk slévárenských forem, lze na ni tisknout i zcela jiné výrobky. Vytištěné předměty lze naimpregnovat epoxidovou pryskyřicí a tím je zpevnit a vytvořit hmotu, která je v podstatě umělý kámen. Touto metodou lze vytvářet např. modely pro klasické formování, různé designové a výtvarné objekty, polohovací a fixační přípravky na lepení, sváření a měření, laminovací formy a podobně.

Modely, design. Lze použít přímo jako velmi odolné makety po provedení povrchové úpravy.
3D data formy převodovky pro Zetor tractors
3D data forem připravená k tisku

Modelárna Liaz provozuje technologii 3D tisku písku nejen pro svoje vlastní účely, jelikož disponuje i slévárnou hliníkových slitin, ale nabízí ji i ke komerčním účelům. Je zde i možnost odzkoušení slévárenských vlastností tištěných forem a reakce různých materiálů na různé kovy a slitiny.

Technické parametry 3D tiskárny:

• pevnost tištěného písku v ohybu: 180–220 N.cm-2
• prodyšnost: 180–300 GP (normální jednotka prodyšnosti), resp. 300–500 SI
• síla tištěné vrstvy: 0,4 mm
• velikost zrna písku: 0,19 mm
• teplotní odolnost tištěného materiálu: 1 200–1 500 °C – lze zvýšit nátěrem
• měrná hmotnost tištěného písku: 1 500 kg.m-3
• formát zadávacích dat: všechny formáty (preferenčně STL, CATIA, PRO/Engineer, STEP)
• možnost úpravy rozměrů ve všech směrech a možnost zrcadlení
• neomezená složitost tvarů

Ing. Libor Horáček

Modelárna LIAZ

www.modelarna-liaz.cz

obchod@modelarna-liaz.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 150657
Datum: 03. 06. 2015
Rubrika: Monotematická příloha / Slévárenství
Autor:
Firmy
Související články
Dispečink na telefonu v dlani jedné ruky

Až čtyřicet pět procent z celkových nákladů na provoz slévárny tvoří spotřebovaná energie. Řešení, které umožňuje efektivně nastavovat využití energie v reálném čase podle potřeby jednotlivých zakázek, tak uspoří deset až patnáct procent její celkové spotřeby.

Automatické formování

V polovině šedesátých let byl na výstavě GIFA v Německu poprvé vystaven průkopnický vertikální formovací stroj, schopný vyrábět daleko více vysoce kvalitních pískových forem za hodinu než do té doby výhradně používané tradiční horizontální stroje, a to při mnohem nižší spotřebě energie a v mnohem menším prostoru. Tehdy byl položen základ stroje, který dodnes představuje vysoké průmyslové standardy v kvalitě, přesnosti, rychlosti a efektivitě nákladů.

Nové trendy v technologii výroby slévárenských forem

V současné době stojíme na historickém prahu změny jednoho z fundamentů slévárenské výroby, protože technologicky jsme schopni vyrábět odlitky bez nutnosti zhotovit modelové zařízení a každý odlitek tedy vyrobit jako originál.

Související články
Přesně lité odlitky ze superslitin na bázi niklu a kobaltu

Článek se ve stručnosti zabývá historií slévárny v První brněnské strojírně ve Velké Bíteši, výrobním programem a užívanými materiály. Rovněž je uveden přehled výrobního zařízení pořízeného v rámci čtyř inovačních programů. Je zde i zmínka o úzké spolupráci s výzkumnými ústavy a vysokými školami.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace výroby těžkých kovářských ingotů

Těžké kovářské ingoty jsou využívány zejména v těžkém strojírenství, např. pro výrobu zalomených klikových hřídelí pro lodní motory či speciálních dílů pro energetiku – jak pro klasickou, tak i jadernou (turbíny, výměníky, parogenerátory). Výroba těžkých kovářských ingotů je doprovázena výskytem segregací jednotlivých prvků ve struktuře oceli, které způsobují anizotropii mechanických vlastností. Ovšem v případě těchto strojírenských komponent musejí být tyto součásti prakticky bez vad, aby splnily nejnáročnější požadavky.

Technologie pro zpracování druhotného odpadu

Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

Odlitek nebo výkovek - vždy perfektně tryskaný

Rozmanitost slévárenských a kovárenských technologií vyrábějících díly nezná mezí. U výkovků a odlitků jsou nepostradatelnými pracovními procesy odstranění okují, písku a jader a tryskání pro sjednocení povrchu. Zvláště pro tyto průmyslové účely byly vyvinuty různé koncepty tryskacích zařízení na míru – včetně automatizace.

Slévárna navýší kapacitu výroby

Uplynulý rok 2015 byl ve slévárně Kovosvitu MAS obdobím řady důležitých změn a rozhodnutí.

Slévárna, která exportuje také na západní trhy

Díky téměř stomilionové investici a včasné diverzifikaci výroby jsou nyní pro slévárnu Kovosvitu MAS hlavními exportními partnery Německo, Švýcarsko a Anglie.

Vysoce přesné odlitky pro energetiku

V dnešní době je kladen důraz na dodávky přesných odlitků vyráběných metodou vytavitelného modelu, u kterých nebude nutné provádět již další operace obrábění. Za posledních pět až sedm let se požadavky na relativní přesnost odlitků zvedly několikanásobně.

Keramická jádra v technologii lití hliníkových slitin na vytavitelný model

Používání keramických jader pro odlitky lité na vytavitelný model je běžná praxe u odlitků ze superslitin a ocelí, zvláště pak u odlitků pro náročné aplikace v leteckém a energetickém průmyslu. Tato jádra jsou vyráběna technologií vstřikolisování směsi keramických komponent a vosků do kovových forem. Jádra se následně pálí v zásypu v keramických pouzdrech. Během výpalu dochází k vyhořívání vosku a ke vzniku keramické vazby.

Technologie DMLS - 3D tisk kovů

Moderní technologie vyrábějící 3D objekty přímo z 3D CAD modelů zažívají v posledních letech obrovský rozmach, který svědčí o tom, že se podařilo výrobcům 3D tiskáren dosáhnout kvality a efektivity procesů tak vysoké, že dnes již směle konkurují dlouhodobě zavedeným konvenčním výrobním postupům a mnohdy je dokonce předstihují. Uvedená skutečnost platí dvojnásob pro 3D tisk kovů, který je široce uplatňován v rozmanitých oborech výroby od průmyslu až po zdravotnictví.

Ocelové město a CO2

Co Jules Verne nemohl tušit… Nebo mohl? Zlého profesora nechává umřít na zadušení kysličníkem uhličitým…

Fórum výrobních manažerů

Jak se odráží ve vaší výrobě stále přetrvávající nedostatek materiálových vstupů? Jak to ovlivňuje chod vaší firmy, plánování průchodu zakázky výrobou? Navýšení cen surovin musíte pravděpodobně promítnout do výsledných cen vašich produktů. Jak na to reagují odběratelé?

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit