Способы литья металлов
Литье металлов — это заполнение жидким металлом формы, в которой он застывает и приобретает вид нужного нам изделия. Этот метод изготовления применяют в том случае, когда производство деталей достаточно сложное и делать их другими технологиями неэкономично. Процесс литья известен людям уже тысячи лет и используются в самых разных сферах — для производства технических изделий, в изготовлении скульптур, ювелирной продукции и инструментов.
Литье классифицируется по разным направлениям, в этой статье мы рассмотрим основные:
- Литьё металла в землю.
- Литьё в кокиль.
- Центробежное литьё.
- Литьё под давлением.
- Литьё по выплавляемым моделям.
Литьё металла в землю
Технология литья в землю разбивается на несколько этапов: изготовление модели, подготовка оснастки, формовка земли в оснастке, отливка металла, извлечение и обработка получаемой заготовки. Форма используется для литья только один раз. Ее придется разрушить, чтобы извлечь отливку. Однако материал формовочной земли после переработки доступен для повторного использования.
Литье в кокиль
Литье в кокиль — это процесс литья, в котором используется многоразовая форма, чаще всего металлическая. Чаще всего для технологии литья в кокиль используют алюминий, медь, свинцовые сплавы, реже олово и цинк. Таким способом можно получить зубчатые колеса, кожухи редукторов, трубопроводную арматуру и поршни автомобильных двигателей. Основные преимущества — форму можно использовать не один раз, хорошая поверхность деталей и большая производительность.
Оставить заявку на литье металлов или получить консультацию:
zakaz@3dprintspb.com
+7 (812) 703-55-21
Изготовление деталей на заказ по образцу и запуск серийного производства
К нам, в 3Dprint обратились коллеги из i-treid.ru (занимаются ремонтом автомобилей Mercedes) с просьбой изготовить по образцу дорогостоящую деталь. Рассмотрим подробно как мы это делали.
Цель изготовления запчастей на заказ:
- Получить качественную деталь не хуже, а даже и лучше, оригинальной!
- Получить цену ниже стоимости оригинальной детали!
- Обеспечить возможность ремонта детали в будущем!
Нам сделали запрос на изготовление коллектора и принесли оригинал детали.
Проблема данной детали в том, что она сделана в пластике. При нагреве и остывании пластик деформируется, а в последствии ломается. Это не самое оптимальное решение для автолюбителя, потому что неизбежно придется заменить эту деталь, на оригинальную, разумеется.
Еще один минус — эта деталь не продается отдельно, она продается в комплекте с алюминиевой деталью. Иными словами, если потребитель хочет поменять только сломанную деталь, происходит «навязчивый сервис» и его заставляют купить две детали. Будем ломать этот подход и делать качественные детали за меньшие деньги при увеличении срока службы, и возможностью дальнейшего ремонта.
Мы запросили у заказчика следующие компоненты:
- Головку блока
- Установленное доп. оборудование на головку блока
- Вторую комплектную деталь которая продается в сборе с пластиковым коллектором.
Что мы использовали в работе
- 3D моделирование
- Литье
- Фрезеровку
- Лезерную резку
- Изготовление пресс форм
Признаюсь честно, мы пошли более долгим путем! Мы не стали делать 3д сканирование по одной простой причине — мы хотели упростить деталь. Деталь имеет внутреннюю полость и мы решили разбить ее на 2 части через прокладку. Делать будем сперва прототип из модельного пластика для примерки, потому как ребята из компании мерседес никому не показывают своих чертежей и размеров.
В этой статье мы опустим шесть неудачных опытных образцов.
Отправляем на фрезерный станок с ЧПУ. Делаем фрезеровку модельного пластика и смотрим косяки.
После полного понимания, что все детали готовы и хорошо сопрягаются, приступаем к исполнению финальной версии в металле. Как я и говорил ранее, делать будем из 2х частей: верх и низ, через прокладку. Начнем с простой нижней детали. Заодно сразу проверим все допуски и посадки. Заряжаем фрезерный станок и технолога. Фрезеруем в материале Д16Т.
Вроде получается неплохо. Теперь приступаем к изготовлению в металле верхней части детали корпуса.
После чего собираем комплект корпуса и основания и далее делаем прокладку методом лазерной резки. Собираем!
Теперь нужно собрать оставшиеся детали и проверить, все ли мы сделали правильно. А после поставить на подопытную машину и проверить, как будет вести себя машина.
Мы изготовили коллектор для автомобиля мерседес на заказ — собственно на этом работа нашей компании заканчивается. И дальше он передается компании заказчику данной разработки. И специалисты по ремонту и обслуживанию ставят данную деталь на машину. Но сперва снимают старые детали, отработавшие срок службы. Смотрим. Обратите внимание на то, что пластиковая деталь имеет неполное сопряжение и видимо образовался уже сильный зазор и обогащённая смесь не попадает в головку блока . Тем самым падает мощность, увеличивается расход.
Еще один важный момент: перегородки используемые в оригинальной детали внизу несут основную задачу распорки для боковых стенок! Мы вначале думали, что наклоны используемые в перегородках дают более правильное распределение воздуха. Решено было убрать их совсем, тем самым убрать любые преграды перед смесью. Жесткость алюминия при толщине 5 мм дает нам эту возможность! И это еще одно преимущество неоригинальной запчасти изготовленной на заказ, перед оригинальной.
Вот собственно и все пока на этом! Конечно, при установке возникли некоторые сложности и были небольшие доработки, которые мы учтем в дальнейшем. Машинка поехала и после того, как она проехала 20 000 км коллектор был снят и собрана вся необходимая информация для того, чтобы внести правки. Но, несмотря на это, отзывы водителя были положительными.
Результат
- Машина стала приёмистой, увеличилась мощность.
- Срок службы данной детали увеличился.
- Деталь стала ремонтопригодной.
- Деталь будет стоить дешевле оригинала.
А мы в свою очередь, получили бесценный опыт по производству детали для автомобиля с красивым женским именем Мерседес.
Цель достигнута работы продолжаются.
Данная статья несет только ознакомительный характер! Любое использование не оригинальных частей — является ответственностью только самого потребителя.
По этому поводу, приглашаем к совместному сотрудничеству организации, которых интересует импортозамещение запасных частей, а также изготовление деталей под заказ!
Продолжение
После изготовления опытного образца коллектора методом фрезеровки на станке с ЧПУ. Ребята из компании Инцитат-Трейд сделали ряд экспериментов (была установка детали на машину и пробег составил порядка 100 000 км) и далее комплект деталей был снят и уже нашей компанией проведена доработка 3д модели (исправлены ошибки и доработаны недочеты).
После чего были выполнены литьевые припуски на обрабатываемые участки и учтен % усадки металла после литья + % усадки воска (если литье будет по выплавляемым моделям). Мы не стали закладывать % усадки воска потому как толщина стенки детали достаточно толстая, по ТЗ давление не более 1 атмосферы. Ниже фото 3д модели с прибылью.
Далее на основе этой модели создаем пресс форму. Пресс форма будет составной потому как туда будет задуваться или пенополистирол, или заливаться воск. Соответственно в первом случае будет литье по выжигаемым моделям (литье по ГАЗ моделям), во втором литье по выплавляемым моделям. Ниже фото пресс формы с удаленными частями.
Ну собственно пишем уп (управляющие программы) на фрезерный станок с ЧПУ и ставим заготовки. Ниже скрин работы программы по написанию технологом управляющей программы для обработки детали на станке с ЧПУ.
Пресс форма должна быть идеальной для длительного срока годности!
Далее мы делаем со всеми сборными деталями и собираем в единое целое))) Смотрим:
Все пресс форма в сборе предлагаю сделать первую заливку воска и проверить съем. Съем прошел удачно значит форма по воску будет работать хорошо. Немного доработаем.
Аргоновая сварка всегда под рукой! =) Как говорится плохой фрезеровщик всегда становится хорошим слесарем)
А теперь приступаем к литью металла по выжигаемым моделям, и собственно к тиражной части нашего рассказа, смотрим. Мы не будем показывать все, ускоримся потому как говорить и показывать можно бесконечно.
Уже где-то прокрадывалась радость что проект близится к концу. Оставалось проверить как метал отлился, видимых дефектов и раковин не было, и была надежда, что внутри после обработки все хорошо.
Данная статья несет только ознакомительный характер! Любое использование не оригинальных частей — является ответственностью только самого потребителя.
Цель работы компании «3DPrintspb» в данном проекте — используя современные технологии, помочь аналогичным компаниям дать качественный продукт конечному потребителю.
По этому поводу, приглашаем к совместному сотрудничеству организации, которых интересует импортозамещение запасных частей, а также изготовление деталей под заказ!
Конструктор, 3D печать, литьё металла — серебро на олимпийских играх!
Доброго времени суток дорогой читатель! Мы уже не однократно рассказывали о том где и как применяют 3Д печать, какие не стандартные вещи моделируют дизайнеры и проектируют конструкторы
Как с помощью литья металла и пластика в последствии получают через 3Д печать конечное изделие. Вот и Сегодня мы расскажем как спортсмены получили серебро на олимпийских спортивных играх 2012 года по фехтованию.
И так, рукоять меча должна соответствовать руке фехтовальщика, даже небольшая разница в форме руки и рукояти может привести к поражению.
Раньше был только один тип рукояток и тяжело было каждому спортсмену подстроится и привыкнуть. Сегодня же благодаря конструкторам и 3Д дизайнерам можно быстро смоделировать нужную-удобную анатомическую форму.
Для Олимпийских игр 2012 года исследователи из Университета Цукуба Япония изготовили прототипы с 16 микронной точностью по технологии PolyJet на оборудовании Objet.
3D печать позволила исследователям изготовить для каждого спортсмена свою индивидуальную анатомическую рукоятку. В общей сложности 70 опытных образцов было изготовлено. После получения качественного прототипа, методом литья или фрезерной обработки можно получить небольшую серию изделий из металла!
Спортсмены благодаря этому смогли завоевать серебряные медали и тем самым оправдали не только свои труды но и труды конструкторов! Командная работа на достижение результата дает высокие результаты.
Университет Цукуба в настоящее время изготавливает другие спортивные атрибуты, такие как защитное оборудование для гимнастов, обувь для метателей копья, парусные мачты, система оценки работы ног для игры в бадминтон и многое другое.
Благодаря конструкторам и системе быстрого прототипирования можно получить высокого качества экипировку и тем самым удвоить а может и утроить физические показатели на спортивных соревнованиях!!!
Спасибо всем за внимание, спортсменам мы пожелаем достижения новых высот, конструкторам новых идей. А Вам дорогой читатель мы пожелаем хорошего настроения и доброго времени суток.
P.S. Высокоточная 3д печать залог получения качественного результата!
Литьё гигантской ложки из бронзы…
Доброго времени дамы и господа. То про что я вам сегодня расскажу это 2,30 м. в высоту, 0,5 м. в ширину, весит почти 20 кг. и является самой большой ложкой в мире.
При производстве этой ложки 3D печать играет важную роль. Конечно, гигантский образец не предназначен для использования, а был разработан для музея.
При производстве такой огромной ложки, 3Д печать помогла сделать её вовремя и в точности, как необходимо. Настоящие столовые приборы использовались в качестве шаблона будущего гиганта.
В начале был подготовлен CAD файл с математическими данными. Далее при помощи 3д печати была отпечатана 3д модель. В камере принтера она стала физической из пластика. Процесс печати длилcz порядка 10 часов.
Благодаря 3D печати заказчик сэкономил огромные финансы. Фрезеровка — качественный результат, но за большее время и деньги.
Далее с прототипа снимается форма, для дальнейшего литья бронзы в землю. Это быстрый и качественный метод получения отливок из металла.
Затем чаша нашей ложки была закончена и покрыта никелем и наконец, приварена к ручке. Ручка была также отлита из бронзы и покрыта никелем.
Вот так, имея под рукой все необходимое можно получать качественную продукцию на зависть всем конкурентам.