3Dプリント砂型鋳造：依据、プロセス、利点

理論

ワークフロー

1. 3Dモデリング鋳造モデルは、専門的な3Dモデリングソフトウェア（SolidWorks、UGなど）を操纵して、パーティングサーフェス、抜き勾配、機械加工許容範囲などの鋳造プロセスの要件を考慮して設計され、モデルは3Dプリントに適したファイル情势（STL情势など）に変換されます。
2. 砂の印刷印刷资料（砂とバインダー）を3D印刷装配のサイロに投入し、コンピュータの制御のもと、ノズルが模子の断面データに応じてバインダーを砂層に選択的に噴射することで、砂粒子同士が結合し、層ごとに積み重なって砂パターンが构成される。印刷終了後、砂模子は余分な砂粒子の撤除や弱い局部の補強など、適切な後処理が施される。
3. 鋳造の準備印刷された砂型を組み立て、鋳造装配に入れて鋳造用の金属液を準備する。同時に、质料の金属资料を溶融し、適切な鋳造温度と組成要件を達成するために処理します。
4. 鋳造と冷却処理した液体金属を砂型の浮泛にゆっくりと流し込み、液体金属が浮泛を完整に満たすようにする。鋳造後、液体金属は天然に冷却され凝结する。
5. 砂の洗浄と後処理鋳物が冷却された後、砂型は振動、サンドブラスト、切削などによって撤除され、鋳物が得られます。その後、鋳物を洗浄、研磨、熱処理、機械加工などの後処理を行い、最終製品の品質请求を満たします。

最早端

1. 高い設計自在度

複雑な構造の成形才能このような外部の浮泛、湾曲したチャネル、成形面や砂型の他の構造を持つなど、複雑な外形の製造における従来の砂型鋳造は、金型製造技術の限界によって、それは達成することは困難であるか、很是に高いコストです。3D印刷砂型は、デジタル3次元モデルに基づいて、簡単かつ正確に砂の様々な複雑な外形を印刷することができ、複雑な構造を持つ鋳物の生産のための能够性を供给します。例えば、航空機エンジンブレードの複雑な冷却チャネル、微細な外部構造を持つ自動車部品などは、3D印刷砂型鋳造によって実現することができる。

パーソナライゼーション3Dプリンティング砂型鋳造は、小ロットやカスタマイズされた要件の鋳物の製造のためのユニークな利点があります。これは、顧客固有の要件に基づいて、敏捷に設計し、対応する砂をプリントアウトすることができ、異なる顧客の個々のニーズを満たすために、従来の金型製造のニーズを避けるために、金型を開くために、金型の补缀やその他の面倒なプロセスを、大幅にカスタマイズされた製品の生産サイクルを短縮することができます。

2. 生産サイクルタイムの短縮::

金型製造工程の簡素化伝統的な砂型鋳造では、鋳型を製造する须要があり、鋳型の設計、製造、試運転には多くの時間と人手がかかります。そして、3D印刷砂型鋳造は、型を作る须要がなく、印刷用のデジタルモデルに基づいて间接、金型製造のリンクを解除し、大幅に全部の生産サイクルを短縮25。

敏捷な反復と批改製品開発や設計の段階で、鋳物の設計を批改する须要があるとわかった場合、従来の砂型鋳造では鋳型を作り直す须要があり、コストと時間がかかる。3Dプリンターによる砂型鋳造では、コンピューター上でデジタルモデルを批改し、砂型を再印刷するだけでよいため、設計の反復と批改を敏捷に実現でき、製品開発プロセスをスピードアップできる45。

3. 精度と品質の向上::

高い寸法精度3Dプリンティング技術は、砂型のサイズと外形を正確に制御することができ、鋳型の製造誤差、パーティング面のはめあいなどの問題による鋳物の寸法误差を減らし、鋳物の寸法精度を向上させる。プリントされた砂型の外表が滑らかであるため、最終的な鋳物の外表品質が向上し、その後の加工や処理の作業負担が軽減される4。

杰出な外部品質3Dプリンティング砂型鋳造は、砂型パターンの均一な締め付けを実現し、従来の砂型鋳造で発生する能够性のある局所的な緩みや砂の巻き込みなどの欠陥を躲避し、鋳物の外部品質を向上させることができます。同時に、紧密な制御により、鋳物の凝结プロセスを最適化し、引け巣や引け緩みなどの欠陥の発生を抑えることができる。

4. 費用対効果::

高い资料操纵率3Dプリント砂型鋳造はオンデマンド印刷で、须要な资料のみを操纵するため、従来の鋳型製造における资料の無駄を省くことができる。さらに、印刷プロセスでは、砂型の構造と強度要件に応じて资料の散布を正確に制御できるため、资料の操纵率がさらに向上します。

人件費の削減従来の砂型鋳造では、鋳型の製作、砂型鋳造、鋳型の补缀など、多くの手作業が须要で、人件費も高い。一方、3Dプリンター砂型鋳造は主に自動化された設備に頼って鋳造するため、人手を大幅に削減し、人件費を下げることができます。同時に、手作業がもたらすエラーや不確定要素を減らし、生産の安靖性と一貫性を向上させます。

5. グリーン::

廃棄物排挤量の削減従来の砂型鋳造では、鋳型の製造や砂の加工過程で、廃棄される鋳型资料や廃砂などの廃棄物が大批に発生し、必然の環境汚染を引き起こします。3Dプリンター砂型鋳造は廃棄物が少なく、残った资料はリサイクルでき、グリーン環境保護の请求に沿う。

生産環境の改良3Dプリント砂型鋳造プロセスでは、大批の化学試薬やバインダーを操纵する须要がないため、環境汚染やオペレーターの安康被害が軽減される。同時に、自動化された生産体例により、粉塵や騒音の発生も抑えられ、生産環境が改良される。

適用分野

航空宇宙航空エンジンブレード、タービンディスク、航空機構造部品、その他複雑な部品の製造に操纵され、高強度、軽量、高机能の请求を満たす。

自工エンジンブロック、シリンダーヘッド、トランスミッションケース、その他の部品の製造。

エネルギーガスタービン、発電設備などの首要部品の製造に応用し、部品の机能と信頼性を向上させる。

医療機器分野整形内科用インプラントや歯科用補綴物など、患者一人ひとりのニーズに合わせた医療機器の製造。

提要