تطبيق تقنية النماذج الأولية السريعة في صب الاستثمار

النماذج الأولية السريعة (RP) هي تقنية عالية تم تطويرها في التسعينيات. يمكنه تحويل مفاهيم التصميم بسرعة في أذهان الناس إلى أشياء حقيقية. ومن الجدير بالذكر بشكل خاص أن عملية تطوير المنتج بأكملها لا تتطلب أي قوالب ومعدات عملية ، مما يقلل بشكل كبير من دورة الإنتاج التجريبي للنماذج الأولية والمنتجات الجديدة ، وسرعان ما يصبح وسيلة وأداة مهمة لتعزيز القدرة التنافسية للمؤسسات. أظهر مسح استبيان الإنترنت الذي نشرته INCAST 1990 (2004) أن أكثر من 11 ٪ من أكثر من 93 من مصنعي صب الاستثمار في أوروبا قد استخدموا نماذج أولية سريعة. يتفق جميع من أجريت معهم المقابلات على أن استخدام هذه التكنولوجيا الجديدة ضروري لتسريع المنتجات الجديدة. من المهم جدًا تطوير وتعزيز قدرة المؤسسات على الاستجابة بسرعة للسوق.

تطبيق طرق النماذج الأولية السريعة الشائعة في صب الاستثمار

يتضمن تطبيق تقنية النماذج الأولية السريعة في صب الاستثمار بشكل أساسي الجوانب التالية:

1. قم بالاستثمار

عند عمل الأنماط ، لا يمكن لآلة النماذج الأولية السريعة إدخال نماذج هندسية ثلاثية الأبعاد تم إنشاؤها بواسطة برامج CAD الأخرى فحسب ، بل يمكنها أيضًا تلقي ملفات البيانات الممسوحة ضوئيًا بواسطة التصوير المقطعي المحوسب (CT) الصناعي. على سبيل المثال ، قم أولاً بفحص الجزء (المروحة اللولبية ، الشكل 12-1 أ) من خلال التصوير المقطعي للحصول على صورة ثنائية الأبعاد للمقطع العرضي (الشكل 12-1 ب). بعد ذلك ، يجمع برنامج معالجة الصور بين الصور ثنائية الأبعاد لكل قسم (الشكل 12-1 ج) لتشكيل نموذج هندسي ثلاثي الأبعاد (الشكل 12-1 د). ثم أرسلها إلى آلة النمذجة السريعة لعمل نمط (الشكل 12-1 هـ) [2]. لا يمكن لطريقة هندسة الاستعادة (العكسية) هذه استعادة أجزاء الماكينة فحسب ، بل يمكنها أيضًا تقليد بعض الأعضاء البشرية.

2. صنع القوالب (قولبة بالضغط) ومعدات معالجة أخرى

هناك طريقتان لصنع قوالب الصب الدقيقة عن طريق النماذج الأولية السريعة: الأولى هي صنع قالب رئيسي أولاً ، ثم إعادة تشكيل التشكيل الجانبي لمطاط السيليكون أو الإيبوكسي ؛ الطريقة الأخرى هي استخدام كتلة التنميط ثلاثية الأبعاد التي تم إنشاؤها في نظام CAD. يتم إدخال النموذج الهندسي مباشرة في آلة النماذج الأولية السريعة لصنع قوالب الراتنج. هذا النوع من التنميط مناسب بشكل أساسي للإنتاج على دفعات صغيرة (عشرات القطع). إذا تم رش طبقة معدنية بسمك حوالي 2 مم على سطح القالب الرئيسي ، وتم ملء راتنجات الايبوكسي بعد ذلك لعمل ملف تعريف مركب من المعدن والإيبوكسي ، فيمكنه تلبية متطلبات إنتاج مئات المصبوبات الدقيقة. عند استخدام طريقة SLS ، على سبيل المثال ، يتم تغيير كائن المعالجة من مسحوق الراتينج إلى مسحوق الصلب بطبقة رقيقة من الراتنج بالحرارة على السطح ، ويتم تلبيدها بالليزر لتشكيل مضغوط ، ثم إطلاقها لإزالة الراتينج ، وأخيراً سائل نحاسي تتسلل إلى مسام المضغوط. التشكيل الجانبي الناتج مشابه للمعدن من حيث القوة والتوصيل الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام تقنية النماذج الأولية السريعة لصنع قوالب معينة غير منتظمة الشكل.

3. الإنتاج المباشر لقوالب الصب

في أوائل التسعينيات ، أجرى مختبر سانديانا الوطني في الولايات المتحدة دراسة خاصة تسمى Fast Casting (FastCAST) ، والتي سميت Direct Shell Casting (DSPC). لسوء الحظ ، هناك عدد قليل جدًا من التقارير في وقت لاحق.

في عام 1994 ، نجحت شركة Z في الولايات المتحدة في تطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D Printing. تم اختراع التكنولوجيا في الأصل وحصل على براءة اختراع من قبل البروفيسور إيلي ساكس من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. المبدأ الأساسي مشابه لطريقة SLS. أولاً ، يتم رش طبقة من المواد المقاومة للحرارة أو المسحوق البلاستيكي بأسطوانة. الاختلاف عن SLS هو أنه بدلاً من تشغيل رأس انبعاث ليزر ، فإنه يدفع رأس الطباعة النافثة للحبر لرش الغراء من أجل "الطباعة" وفقًا لشكل المقطع العرضي للمنتج. كرر الإجراءات المذكورة أعلاه حتى تكتمل الأجزاء ، لذلك يطلق عليها "تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد". مزاياها هي تكاليف التشغيل المنخفضة وتكاليف المواد والسرعة العالية. إذا كان المسحوق المرشوشة عبارة عن مسحوق مختلط من الجبس والسيراميك ، فيمكن تحويله بشكل مباشر وسريع إلى قالب (قالب جبس) لصب الألومنيوم والمغنيسيوم والزنك ومسبوكات سبائك غير حديدية أخرى ، تسمى ZCast (الشكل 3-3) .

مقارنة تأثيرات تطبيقات طرق النماذج الأولية السريعة الشائعة الاستخدام 

في الوقت الحاضر ، تشمل طرق النماذج الأولية السريعة الأكثر شيوعًا في الإنتاج الفعلي الطباعة الحجرية ثلاثية الأبعاد (SLA) ، والتلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) ، وترسيب الانصهار (FDM) ، وتصنيع الصفائح (LOM) ، والصب المباشر للقالب (DSPC)) انتظر. في السنوات الأخيرة ، قامت العديد من المؤسسات البحثية الأجنبية بمقارنة الأساليب المذكورة أعلاه من حيث جودة أنماط الإنتاج والأداء في صب الاستثمار. النتائج كما يلي:

• 1) تتميز طريقة SLA بأعلى دقة أبعاد للنمط ، تليها SLS و FDM ، وطريقة LOM هي الأدنى [4].
• 2) خشونة السطح للنمط سطح النموذج مصقول وإنهاء ومقاس بمقياس خشونة السطح. النتائج موضحة في الجدول 12-1 [4]. يمكن ملاحظة أن خشونة السطح أدق باستخدام طرق SLA و LOM ، وطريقة FDM هي الأكثر سمكًا.
• 3) القدرة على إعادة إنتاج الأجزاء الدقيقة تم التحقق من قدرة هذه الطرق الأربع على إعادة إنتاج الأجزاء الدقيقة باستخدام رف ذي ميل أسنان يبلغ حوالي 3 مم كشيء. نتيجة لذلك ، فإن SLA هو الأفضل و FDM هو الأسوأ [4].
• 4) الأداء في صب الاستثمار من بين الطرق الأربعة المذكورة أعلاه ، فإن المنتج نفسه عبارة عن طريقة قالب شمعي (مثل FDM أو SLS) ، والتي يمكن أن تتكيف بسهولة مع متطلبات عملية صب الاستثمار وأداء أفضل بلا شك. على الرغم من أنه يمكن أيضًا حرق الأنماط المصنوعة من الراتينج أو الورق ، إلا أنه ليس من السهل تكييفها مع متطلبات صب الاستثمار مثل قوالب الشمع. هناك حاجة إلى تحسينات مستمرة لتجنب العيوب.

مقارنة خشونة السطح للأنماط

من وجهة نظر عامة ، على الرغم من أن طريقة SLA بها بعض عدم التوافق مع عملية الاستثمار ، إلا أنها تحظى بشعبية بسبب دقة الأبعاد الجيدة وجودة السطح. في البلدان الأجنبية ، وخاصة في مجال صناعة الطيران والصناعات العسكرية ، تستخدم شركات صب الاستثمار على نطاق واسع. على الرغم من أن جودة طريقة SLS أدنى قليلاً من جودة SLA ، إلا أنه من السهل التكيف مع متطلبات عملية صب الاستثمار. لذلك ، يتم استخدام المزيد والمزيد من التطبيقات في صب الاستثمار المحلي. على الرغم من أن طريقة FDM هي الأسهل للتكيف مع متطلبات عملية صب الاستثمار ، إلا أن دقة الأبعاد وجودة السطح لقوالب الشمع ليست مرضية ؛ في حين أن طريقة LOM ذات جودة مقبولة ، ولكن من الصعب التكيف مع الاستثمار في الاستثمار. لذلك ، من الصعب التكيف مع الاستثمار في الاستثمار. يخضع الترويج وتطبيق الطريقتين في صب الاستثمار لقيود معينة.

التطورات الجديدة في تطبيق SLA و SLS في صب الاستثمار

1. راتنج المعالجة بالضوء الجديد

تم تسويق طريقة SLA في وقت مبكر من عام 1987. كانت تستخدم في الأصل لصنع نماذج مادية ونماذج أولية بوظائف معينة. في أوائل التسعينيات ، تم تطوير برنامج QuickCast لشركة 1990D System Inc في الولايات المتحدة بنجاح ، مما مكن آلة النماذج الأولية السريعة SLA من إنتاج هيكل على شكل قرص العسل (الشكل 3-12 أ) مع الحفاظ على المظهر السلس والكثيف (الشكل 3) -12 ب) ، لا يوفر فقط 3٪ من مواد التشكيل ، ولكن أيضًا عند إطلاق القشرة ، ينهار النمط أولاً إلى الداخل دون تكسير الغلاف. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف الناس تدريجيًا أنه بالنسبة لراتنجات المعالجة بالضوء المستخدمة في صنع القوالب ، فإنهم يحتاجون أيضًا إلى تلبية المتطلبات الخاصة التالية:

• اللزوجة - إذا كانت لزوجة الراتينج عالية جدًا ، فسيكون من الصعب تصريف الراتينج المتبقي في التجويف بعد صنع النموذج. إذا كان هناك الكثير من الراتينج المتبقي ، فقد يستمر في تكسير القشرة أثناء الخبز ، لذلك غالبًا ما يكون الفصل بالطرد المركزي ضروريًا. مقاسات. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب أيضًا تنظيف سطح النموذج النهائي.
• الرماد المتبقي - ربما يكون هذا هو المطلب الأكثر أهمية. إذا تم خبز الرماد المتبقي بعد تحميص القشرة ، فسوف يتسبب ذلك في شوائب غير معدنية وعيوب أخرى على سطح الصب.
• · محتوى العناصر المعدنية الثقيلة - وهذا مهم بشكل خاص لصب السبائك الفائقة. على سبيل المثال ، يعتبر الأنتيمون عنصرًا شائعًا نسبيًا في راتنجات المعالجة بالضوء SLA. إذا ظهرت في الرماد المتبقي بعد إطلاق القشرة ، فقد تلوث السبيكة بل وتتسبب في إلغاء الصب.
• ثبات الأبعاد - يجب أن يظل حجم النموذج مستقرًا أثناء العملية بأكملها. لهذا السبب ، فإن امتصاص الراتينج المنخفض للرطوبة مهم جدًا أيضًا.

في السنوات الأخيرة ، نجح DSM Somos من الولايات المتحدة في تطوير نوع جديد من راتينج المعالجة بالضوء Somos 10120 ، والذي يلبي المتطلبات الرئيسية المذكورة أعلاه ويفضل تمامًا من قبل الشركات المصنعة لصب الاستثمار. تم صب هذا المنتج الجديد في ثلاثة مصانع مختلفة للصب الدقيق في ثلاث سبائك (الألمنيوم والتيتانيوم وسبائك الكوبالت والموليبدينوم) ، وحقق نتائج مرضية.

2. استخدم نموذج SLA لإنتاج دفعات صغيرة

هناك مسألتان رئيسيتان يجب مراعاتهما في الإنتاج الضخم للمسبوكات الدقيقة باستخدام أنماط SLA: الأولى هي دقة الأبعاد التي يمكن أن يحققها النموذج والصب ، والأخرى هي ما إذا كانت تكلفة الإنتاج ووقت التسليم لها مزايا. استخدمت العديد من مصانع الصب الدقيق في الولايات المتحدة ، مثل Solidiform و Nu-Cast و PCC و Uni-Cast ، أنماط SLA لصب مئات المسبوكات. بعد القياس الفعلي لحجم الصب ، يُظهر التحليل الإحصائي أنه يتم استخدام راتينج المعالجة بالضوء 11120 الجديد الذي طوره DSM Somos. باستخدام تقنية QuickCast ، يكون لنمط SLA الناتج انحراف في الحجم لا يزيد عن 50٪ من قيمة تحمل الصب. يلبي حجم معظم المسبوكات متطلبات التسامح ، ومعدل النجاح أكثر من 95٪ (الشكل 12-4) [7].

على الرغم من أن تكلفة إنشاء نموذج SLA أعلى بكثير من تكلفة صنع قالب الشمع نفسه ، إلا أنه يستغرق وقتًا أطول ، ولكن ليست هناك حاجة لتصميم وتصنيع التنميط. لذلك ، عندما يتم إنتاج قطعة واحدة على دفعات صغيرة ، تظل التكلفة ووقت التسليم من المزايا. كلما كانت عملية الصب أكثر تعقيدًا ، كانت هذه الميزة أكثر وضوحًا. لنأخذ مثالاً على الصب الدقيق للطيران ذي الشكل المعقد الذي تنتجه شركة Nu-Cast (الشكل 12-5) [7] ، وتبلغ تكلفة صنع القوالب حوالي 85,000 دولار أمريكي ، ويتم إنتاج 4 قوالب شمعية يوميًا ، وتكلفة كل شمع قالب (شاملاً المواد والعمالة) 150 دولار أمريكي. إذا تم اعتماد طريقة SLA ، فإن كل نموذج SLA يكلف 2846 دولارًا أمريكيًا ، ولكن ليست هناك حاجة لتصميم وتصنيع القوالب. من هذا الحساب ، إذا كان الناتج أقل من 32 قطعة ، فإن تكلفة استخدام قوالب SLA أقل من تكلفة قوالب الشمع ؛ إذا كان هناك أكثر من 32 قطعة ، تكون التكلفة أعلى من قوالب الشمع (الشكل 12-6) ؛ باستخدام قوالب الشمع ، يستغرق تصميم القوالب وتصنيعها من 14 إلى 16 أسبوعًا ، ولا يتطلب قالب SLA قالبًا. لذلك ، إذا كان الناتج أقل من 87 قطعة ، باستخدام قوالب SLA ، فإن توصيل المسبوكات يكون أسرع من قوالب الشمع (الشكل 12-7). لكن أكثر من 87 قطعة ، يكون قالب الشمع أسرع [7]. هناك عامل آخر يجب مراعاته وهو أنه في حالة استخدام قالب الشمع ، عند تحديث المنتج ، يجب إعادة تصنيع القالب ، وهو أمر مكلف ؛ بينما مع مظهر SLA ، كل ما يجب القيام به هو تغيير النموذج الهندسي CAD ، وهو أسهل بكثير وأسرع من إعادة صنع القالب. .

3. SLS مسحوق البوليسترين متكلس نمط الشمع المشبع

استخدمت SLS في البداية الليزر لتلبيد مسحوق شمع خاص في قالب شمع ، وهو مناسب جدًا لخصائص عملية صب الاستثمار. في وقت مبكر من نهاية عام 1990 ، كان هناك أكثر من 50 مسبكًا في الولايات المتحدة ، تنتج حوالي 3000 قالب شمع ، وتقوم بصبها بنجاح. إنتاج مجموعة متنوعة من المسبوكات المعدنية. ومع ذلك ، فإن مسحوق الشمع ليس أكثر مواد التشكيل مثالية. قوة قالب الشمع المصنوع منه غير كافية ، ويسهل تنعيمها وتشوهها عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة ، ويسهل كسرها عندما تكون درجة الحرارة منخفضة. لذلك ، في أوائل التسعينيات ، حاول بعض مستخدمي SLA في الولايات المتحدة استبدال مسحوق الشمع بمساحيق لدن بالحرارة مثل البوليسترين (PS) أو البولي كربونات (PC). يتكون هذا النوع من المواد في شكل فضفاض ومسامي (المسامية أكثر من 1990٪) ، مما يقلل من خطر التورم والتشقق في القشرة أثناء إزالة القوالب. بعد إطلاق القشرة ، يكون محتوى الرماد أقل ، لكن سطح النموذج خشن. لذلك ، بعد صنع النموذج ، يجب تشميعه وصقله يدويًا لجعل السطح أملسًا وكثيفًا. في الوقت الحاضر ، تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في الداخل والخارج.

يرجى الاحتفاظ بمصدر وعنوان هذه المقالة لإعادة طبعه:تطبيق تقنية النماذج الأولية السريعة في صب الاستثمار  

شركة Minghe Casting مكرسة لتصنيع وتوفير أجزاء صب عالية الجودة وعالية الأداء (تشمل مجموعة أجزاء الصب بالقالب المعدني بشكل أساسي صب يموت رقيقة الجدار,صب الغرفة الساخنة يموت الصب,صب الغرفة الباردة يموت الصب) ، خدمة مستديرة (خدمة صب القوالب ،التصنيع باستخدام الحاسب الآلي,صنع القالب، المعالجة السطحية). نرحب بأي صب قوالب مخصصة من الألومنيوم أو المغنيسيوم أو الزاماك / الزنك وغيرها من متطلبات المسبوكات للتواصل معنا.

تحت سيطرة ISO9001 و TS 16949 ، يتم تنفيذ جميع العمليات من خلال مئات من آلات صب القوالب المتقدمة ، وآلات ذات 5 محاور ، وغيرها من المرافق ، بدءًا من المسدسات إلى غسالات Ultra Sonic. فريق من المهندسين والمشغلين والمفتشين ذوي الخبرة لجعل تصميم العميل حقيقة.

عقد الشركة المصنعة للمسبوكات. تشمل الإمكانيات أجزاء من الألمنيوم المصبوب بالغرفة الباردة من 0.15 رطل. إلى 6 أرطال ، وتغيير سريع الإعداد ، والتشغيل الآلي. تشمل الخدمات ذات القيمة المضافة التلميع ، والاهتزاز ، وإزالة الحواف ، والتفجير بالرصاص ، والطلاء ، والطلاء ، والطلاء ، والتجميع ، والأدوات. تشمل المواد التي تم العمل بها سبائك مثل 360 و 380 و 383 و 413.

المساعدة في تصميم صب الزنك بالقالب / الخدمات الهندسية المتزامنة. مصنع مخصص لمصبوبات الزنك الدقيقة. يمكن تصنيع مصبوبات مصغرة ، مصبوبات قوالب عالية الضغط ، مصبوبات قوالب متعددة الشرائح ، مصبوبات قوالب تقليدية ، قوالب قوالب مستقلة ، مصبوبات مختومة تجويف. يمكن تصنيع المصبوبات بأطوال وعروض تصل إلى 24 بوصة في +/- 0.0005 بوصة.  

شهادة ISO 9001: 2015 مُصنِّع مُصنَّع للمغنيسيوم المصبوب ، وتشمل القدرات صب قوالب المغنيسيوم عالية الضغط حتى 200 طن غرفة ساخنة وغرفة باردة 3000 طن ، وتصميم الأدوات ، والتلميع ، والقولبة ، والقطع ، والمسحوق والطلاء السائل ، وضمان الجودة الكامل مع إمكانات CMM والتجميع والتعبئة والتسليم.

ITAF16949 معتمد. تشمل خدمة الصب الإضافية الاستثمار الصب,صب الرمل,صب الجاذبية, فقدت صب الرغوة,صب الطرد المركزي,صب الفراغ,صب القالب الدائموتشمل القدرات التبادل الإلكتروني للبيانات ، والمساعدة الهندسية ، والنمذجة الصلبة والمعالجة الثانوية.

صناعات الصب دراسات حالة قطع الغيار لـ: السيارات ، الدراجات ، الطائرات ، الآلات الموسيقية ، المركبات المائية ، الأجهزة البصرية ، المستشعرات ، النماذج ، الأجهزة الإلكترونية ، المرفقات ، الساعات ، الآلات ، المحركات ، الأثاث ، المجوهرات ، الرقص ، الاتصالات ، الإضاءة ، الأجهزة الطبية ، أجهزة التصوير ، الروبوتات والمنحوتات وأجهزة الصوت والمعدات الرياضية والأدوات والألعاب وأكثر من ذلك. 

ما الذي يمكننا مساعدتك في القيام به بعد ذلك؟

∇ الذهاب إلى الصفحة الرئيسية للحصول على يموت الصب الصين

By شركة Minghe لصناعة قوالب الصب | الفئات: مقالات مفيدة |الخامة الوسوم (تاج): صب الألمنيوم, صب الزنك, صب المغنيسيوم, صب التيتانيوم, صب الفولاذ المقاوم للصدأ, صب النحاس,صب البرونز,صب الفيديو,تاريخ الشركة,صب الألومنيوم يموت | التعليقات مغلقة