Применение быстрого прототипирования в литье металлов

И до сих пор процесс литья металлических форм был самым быстрым способом производства большого количества точных деталей и деталей. Технологии постоянно совершенствуются, чтобы удовлетворить постоянный рост рыночного спроса. Сегодня Rapid Casting — это разработка, необходимая для обеспечения дальнейшего роста отрасли металлического литья.

Обычные методы, такие как литье по выплавляемым моделям и вакуумное литье, не особенно известны своей скоростью. Поскольку им нужно много тяжелого и дорогого материала для работы, они могут быть очень дорогими. Поэтому для их реализации процесс быстрого прототипирования пришел с решением. Поскольку детали изготавливаются с большой скоростью и увеличиваются объемы, безусловно, учитывается соотношение «затраты-выгода».

Но чтобы лучше понять, как этот процесс помогает отрасли в более широком масштабе, нам нужно понять основы. В этой статье вы узнаете, что такое литье металла, как отливать металл и как применять быстрое прототипирование в процессе литья металла. Так что продолжайте читать!

Что такое литье металлов?

Обработка дефектов стального литья

Литье металла – древняя технология. В процессе литья металла расплавленный металл заливается в полость формы. Он может охладиться, а затем удалить форму, чтобы придать металлическую форму.

Со временем инновации в автоматизации литейного производства упростили задачу обработки больших объемов отливок, а также повысили их качество. Литье металлов в пригодные для использования предметы развивалось на протяжении тысячелетий, становясь более точным и механизированным, но основной процесс остался практически неизменным.

Краткая история металлического литья

Примерно 4000 г. до н.э.

История металлических форм для литья впервые появилась в 4000 г. до н.э. Золото было первым литейным материалом из-за сложности получения чистой руды. Затем, поскольку бронза была тверже золота, она стала предпочтительным металлом для литья.

Примерно 2000 г. до н.э.

К 2800 г. до н.э. технология литья металла проникла в Египет, и эффективное выполнение этой процедуры имело огромное значение для их господства в бронзовом веке. Династия Шан в Китае была первой, кто использовал литье в песчаные формы при плавке металлов около 1300 г. до н.э. Чугун не использовался в качестве военного инструмента или украшения до династии Цинь, более 300 лет спустя.

Примерно 1000 г. до н.э.

Более тысячи лет спустя религии оказали большое влияние на кастинги. Поскольку они использовали его для мужского искусства и престижа своих богов, они начали использовать его для строительства своих собственных соборов. Церкви и соборы строились руками литейщиков.

18th века

Потом начались Войны, и люди научились делать из литья ружья и пушки. Во время 1-й и 2-й мировых войн литье использовалось для изготовления военной стрельбы из лука. Оружие и машины массово производились промышленностью, которая вскоре станет рождением всех современных технологий.

Потом началась революция

Все отрасли промышленности начали извлекать выгоду из индустрии литья металлов. Здравоохранение, где машины и оборудование постоянно совершенствуются. Военные, с новым оружием и устройствами для обеспечения безопасности. И даже транспорт, автобусы и автомобили стали выглядеть современнее и в них стало намного больше комфорта благодаря литым деталям.

И не только ювелиры или большие транспорты используют эту технику. Металлические литые игрушки долгое время были хитом и до сих пор находятся на рынке.

Отливка металлов также произвела революцию в сфере здравоохранения. Начали производиться новые машины и оборудование, постоянно становившиеся все более точными и повсеместно улучшающие здоровье людей. Даже в эстетике и качестве жизни, в стоматологии.

Стоматологи начали использовать и совершенствовать частичные протезы из литого металла, чтобы вернуть людям чувство собственного достоинства и целостность челюсти. Литой частичный протез представляет собой съемный частичный протез, изготовленный из литого металлического каркаса с искусственными зубами, залитыми акриловой смолой.

Сегодня вы можете найти изделия из металлического литья повсюду. От мобильного телефона в руке до оборудования, которое доставляет вашу еду в продуктовый магазин. Итак, теперь давайте разбираться, как отливать металл!

литье по выплавляемым моделям против литья в песчаные формы
литье из углеродистой стали

Как лить металл?

Литье металла — очень уникальная и древняя техника, но ключевое различие между каждым методом обычно заключается в материале формы или оборудовании, используемом для литья. Однако процесс практически такой же.
Металлическое литье и по сей день используется для изготовления ювелирных изделий и предметов искусства. Люди во всем мире изучают различные способы литья металла и превращения его во что-то новое. Они могут использовать воду, различные материалы и даже пищу для заброса. Но для этой статьи имейте в виду, что следующая часть посвящена промышленному процессу литья металла.

Пошаговое руководство

1. Делается выкройка

Обычно узоры создаются из дерева, металла, пластика или воска. Это критическая часть мира промышленного литья металлов, где требуются точные расчеты, чтобы гарантировать, что компоненты подходят и работают вместе. Это то, что будет формировать форму после литья металла.

2. Иногда детали должны быть полыми

Для этого изготавливается основная часть. Обычно из того же материала, что и форма, но в некоторых случаях она может быть сделана даже из металла, но она должна иметь возможность выходить после. Это гарантирует, что деталь останется полой внутри и будет служить своей цели.

3. Металлическая отливка

Теперь, чтобы сделать металлическую литейную форму, деталь нужно погрузить в керамическое вещество. Этот процесс повторяется много раз, пока не будет достигнута необходимая толщина. После высыхания отливка отправляется в высокотемпературную камеру, где рисунок расплавляется. Теперь металлическая литейная форма пуста для следующего шага.

4. Заливка металла

Используемый металл или другой материал нагревают до тех пор, пока он не расплавится, а затем заливают или прессуют в форму и оставляют для затвердевания. После полного высыхания начинается процесс удаления. При надавливании, встряхивании или полном разрушении отливки деталь освобождается. Некоторые методы требуют полного отказа от слепка, но некоторые из них можно использовать повторно, как и формы.

5. Почти готово!

Теперь, чтобы по-настоящему закончить литье металлов под давлением, исправлены мелкие детали. Изделие очищено и отполировано, и теперь оно готово к продаже. При обнаружении каких-либо дефектов изделие выбраковывается.

Какое значение имеет быстрое прототипирование в литье металлов?

До недавнего времени у нас было всего несколько способов быстрого создания моделей для литья металла. Литье металлов под давлением с нуля, лепка из металлических блоков или крепление их металлическими листами.

Можете ли вы представить себе создание каждого шаблона каждый раз, когда вам нужна форма? Это может занять много времени, а также иметь высокую стоимость. К счастью, технология движется вперед, и с процесса быстрого прототипирования наконец начинается эволюция, направленная на то, чтобы каждый день быть быстрее и точнее.

Время ожидания изготовления модели можно сократить вдвое, напечатав компоненты пресс-формы, половинки пресс-формы и стержни!

Благодаря точности, которую могут обеспечить эти 3D-печатные машины, в процессе тратится меньше времени и ресурсов, и мы по-прежнему можем поддерживать качество и точность пресс-формы.

И у них тоже могут быть разные цели, есть 3 типа машин для 3D-печати, используемых в разных сценариях. Такие как:

Моделирование наплавленного осаждения (FDM)

Машина FDM плавит термопластичную нить перед ее экструдированием. Компьютер тщательно контролирует экструзию в соответствии с 3D-дизайном, последовательно создавая каждый слой. После того, как все слои размещены, можно приступать к литью металла.

Машина FDM имеет среднее разнообразие материалов, которые могут быть напечатаны, но имеет хорошую точность в деталях. К сожалению, он не поддерживает сборки большого размера.

Селективное лазерное спекание (SLS)

В этой машине используется печатный материал, который поставляется в виде порошка. Порошок расплавляется с помощью лазера для создания каждого слоя компонента. На полуготовую часть насыпают свежий порошок, и процедура повторяется до тех пор, пока все не будет готово и готово к отливке.

Эта машина может работать с широким спектром материалов для печати с достаточно хорошей точностью и большими размерами. К сожалению, качество поверхности может быть плохим.

стереолитографии

В этом, как и в SLS, также используется лазер, но в этом случае он помогает затвердевать материалу. После того, как каждый слой расплавлен и размещен в соответствии с дизайном, активируется лазер, который затвердевает. Затем печатная машина переходит к следующей и так далее. Это может быть немного быстрее, так как сушка происходит по пути.

Эта машина также имеет средний диапазон материалов для печати, но она может предлагать более крупные размеры сборки, а также является одной из самых точных при печати. Однако стереолитографическая машина может быть дороже других.

Теперь мы можем понять, как это применяется в каждом типе металлического литья.

Виды металлического литья

Теперь, когда вы знаете основную процедуру процесса литья металла и как может помочь быстрое прототипирование, мы можем изучить некоторые методы и то, что делает каждый из них более уникальным, чем другой!

металлический песок

Литье в песчаные формы – Песок для литья металлов

Способ изготовления металлических отливок в песчаные формы (пески для литья металлов). Этот метод лучше всего подходит для тонких деталей и узоров идеальной формы. Он имеет низкую субъективную стоимость и широко используется с автомобильными деталями и компонентами.

Литье в песчаные формы является популярным методом производства литых деталей. Расплавленный металл заливают в одноразовую форму из формовочного песка, содержащего в этой технике связующее. Он в основном используется из-за его многоразовых функций. Форма и отливка после того, как они разбиты на куски, могут быть переделаны и использованы повторно!

Для этого метода (песок для литья металла) использование быстрого прототипирования может помочь ускорить процесс или расширить диапазон размеров металлического литья. Модели могут быть изготовлены из резины, бумажных материалов или даже смолы.

инвестиционное шлифование

Литье

Это процедура, которая включает в себя формирование узоров из материалов для пайки, таких как воск, покрытие поверхности рисунка различными слоями керамических изделий, а затем выплавление узора из оболочки формы для изготовления формы, которую можно заполнить после обжига при высоких температурах. .

Форма в этом процессе сделана из материала, который можно сжечь. Но процесс быстрого прототипирования может помочь создать пресс-форму, которую не нужно утилизировать. Или процесс изготовления выкройки можно ускорить с помощью печатных машин. Можно сделать больше узоров, и производство возрастет.

Проектирование литниковой системы для литья по выплавляемым моделям

Постоянное литье

В этом методе используются металлические литейные формы, которые можно использовать повторно. Металлические формы и стержни являются непосредственными инструментами литья в постоянные формы, поскольку они могут использоваться повторно. Технологии быстрого прототипирования могут использоваться как прямые или косвенные инструменты в процессе производства неразъемных форм. Это может повысить размер и скорость процесса, а также точность и долговечность пресс-форм.

Можно ли лить все металлы?

Литье представляет собой процесс затвердевания, который подразумевает, что большинство качеств литья контролируются явлениями затвердевания. А при использовании тепла все металлы и сплавы могут быть превращены в жидкость и, таким образом, течь, как правило, под действием только силы тяжести. В результате можно отливать практически любой металл.

Но на протяжении истории у нас была тенденция изучать материалы, которые мы хотели использовать. К тяжелым металлам относятся первые обнаруженные металлы, такие как железо, медь и олово, а также ценные металлы, такие как серебро, золото и платина. С ними пришли первые украшения, оружие и снаряжение. Со временем и множеством экспериментов люди начали исследовать другие типы металлов и их примеси.

Итак, для каждого метода литья металлов есть металлы, которые работают лучше, чем другие.

Литье в песчаные формы совместимо с широким спектром металлов и сплавов, включая железо, сталь, алюминий, бронзу, магний, цинк и олово. Производственным предприятиям может потребоваться нагрев до 3,000 градусов по Фаренгейту в зависимости от используемого металла или сплава.

Что касается метода литья по выплавляемым моделям, можно использовать наиболее распространенные металлы, такие как алюминий, бронза, магний, углеродистая сталь и нержавеющая сталь. Цветные металлы, особенно цинк, медь, алюминий, магний, свинец, олово и сплавы на основе олова, используются для изготовления большинства отливок под давлением. В зависимости от типа отливаемого металла используется машина с горячей или холодной камерой.

Мы нашли много разных способов использования разных материалов. Для каждого типа металла мы можем найти идеальный вариант.

Можно ли использовать металл на чугуне?

Теперь, когда вы знаете больше о литье и литье металлов. И да, чугунные сковороды – это именно то, о чем вы подумали!

Они выполнены в технике литья и могут быть даже кустарными. На самом деле существует быстрое прототипирование, когда речь идет о крупных брендах, но они также могут быть сделаны с нуля. Но он сделан не из чистого железа, так что нужно соблюдать осторожность.

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, содержащий от 2% до 4% углерода. В нем также есть различные количества кремния и марганца, а также следы примесей, таких как сера и фосфор. Железная руда восстанавливается в доменной печи для производства чугуна. Затем железо разливают или отливают и закаливают в сырые слитки. Затем его переплавляют с ломом и легирующими материалами. Затем его переливают в формы для создания ряда товаров.

Вы можете найти чугун в конструкциях, трубах, машинах и автомобильных деталях, а также на своей кухне. Он известен своей долговечностью с течением времени, но в то же время может быть довольно хрупким. Он может стать очень хрупким, поэтому со временем в строительстве его заменили сталью.

Можно ли использовать металлический шпатель для чугуна?

Этот ответ может вас удивить, но да! Однако у него есть некоторые условия. Как только вы получите новую чугунную сковороду, вы должны приправить ее. Если вы этого не сделаете, помимо того, что к ней прилипнет еда, вы легко сможете сделать в ней чипсы и риски.
Это может быть самая прочная сковорода, в которой вы когда-либо готовили, если вы правильно за ней ухаживаете. Относитесь к нему плохо, и вы можете испортить его навсегда!

Итак, как приправить чугунную сковороду:

  • Хорошо потрите под горячей водой с мылом;
  • Полностью высушите;
  • Смажьте всю поверхность растительным маслом;
  • Поставить в духовку готовиться вверх дном на 1 час;
  • Дайте ему остыть в духовке и повторяйте, пока он не станет блестящим!

Чтобы очистить его, не используйте мыло и будьте осторожны с высокой температурой. Сковорода всегда должна быть достаточно теплой, чтобы ее было легче чистить, но не слишком горячей, чтобы не обжечься. Всегда смазывайте его растительным маслом перед тем, как что-либо готовить, и со временем он станет еще лучше и ничего не прилипнет!

Применение быстрого литья металлов

Быстрое литье металла можно использовать при изготовлении опытных образцов и краткосрочных проектов. Это процесс создания составных элементов для построения функциональной модели продукта и проверки его функциональности и ограничений.
Некоторые металлические отливки используются в двигателях, требующих экстремальной жаро- и морозостойкости. Чугунные трубы должны избегать коррозии и высокого давления. Другие литые детали должны быть легкими и прочными. Целью деталей является обеспечение точных допусков между расширением и сжатием в многочисленных приложениях.
Итак, чтобы подробно увидеть, где мы можем увидеть применение быстрого литья металлов в нашей жизни, продолжайте читать!

автомобиль

Автомобильная промышленность

Достижения в области 3D-печати оказывают значительное влияние на способность инженеров тестировать концепции и быстро выводить изделия на рынок. Поскольку прототипы дают результаты испытаний быстрее и в больших количествах, в конструкцию могут быть внесены простые изменения, и новый прототип может быть воспроизведен относительно быстро.

В большинстве случаев в аэродинамике и автомобильной промышленности нет необходимости проверять одни и те же принципы на одном и том же материале. Это дает инженерам свободу, поскольку они могут тестировать продукт столько раз, сколько захотят, используя пластик и воск, прежде чем выпустить его для широкой публики. 3D-печать помогает автомобильным инженерам ускорить разработку и повысить эффективность.

Мы можем видеть использование этих технологий в блоках цилиндров, охлаждающих вентиляторах, крышках топливных баков, воздушных клапанах грузовиков/автобусов, коробках передач, педалях, двигателях и многих других компонентах транспортных средств и машин.

литье в песчаные формы

Здоровье

По мере того, как мы развиваемся, меняется и окружающая нас среда, мы обнаруживаем новые болезни и новые слабости в наших человеческих телах. Чтобы справиться со всеми проблемами, которые приходят в жизни, мы должны быть готовы. Медицина – это самая передовая технология, которая у нас есть. Сегодня мы можем делать вещи, которые задолго до этого считались чудом. И это также благодаря индустрии литья металлов.

Благодаря новому и улучшенному оборудованию мы можем лучше заботиться друг о друге. А благодаря новым доступным технологиям мы можем с высокой точностью отливать из металла даже самые маленькие детали. Благодаря этому вы можете использовать деликатные процедуры и процедуры во всем мире с одинаковым эффектом.

Мы ясно видим это в кардиостимуляторах, больничных койках, стетоскопах, мониторах, кислородных насосах и машинах, которые лечат рак, делают операции и дают нам еще один шанс жить.

металлический песок

Электронные устройства

Доказательство буквально в ваших руках прямо сейчас. Прочитав эту статью, вы сможете пользоваться смартфоном, компьютером, планшетом и многим другим. И подумать только, что чуть более десяти лет назад мы не могли пользоваться интернетом на ладони, в любой точке мира.

Именно на этом сосредоточена большая часть этой отрасли, чтобы принести вам радость и качество жизни. Благодаря более совершенным устройствам и электронике, решающей проблемы, мы можем иметь более безопасный и умный дом.

Вы можете подумать о каждой детали, которая присутствует в таких устройствах, как планшет, принтер, наушники, умные часы и камеры.

шлифовка металла

Искусство

Да хоть искусство! Мы уже говорили о том, как ремесленники и художники могут использовать методы литья металла в меньших масштабах для создания удивительных вещей. И теперь, когда 3D-принтеры становятся все более доступными, их творчество находится на пике.

Вам не нужно далеко ходить, чтобы найти мастера, изготавливающего формы из силикона, резины и многих других материалов. Люди зарабатывают на жизнь с помощью собственных систем быстрого прототипирования. Есть слепки серег, уникальные украшения и украшения из разных видов слепков и даже полноценные художественные изделия. Вы когда-нибудь видели видео людей, наполняющих заброшенную муравьиную колонию расплавленным металлом? Это натуральная скульптура! Помимо того, что металл заполняет его формы при литье металла, он заполняет каждый уголок муравьиного лабиринта, давая нам возможность узнать больше о мире, в котором мы живем.

Почему литье предпочтительнее производственного процесса?

Металлическое литье производит точные детали, сокращая отходы материала, потребление энергии и последующую механическую обработку. Это также может обеспечить производство очень сложных компонентов.

Процесс литья металла включает в себя множество цепных методов. Он включает в себя ковку, сварку и, чаще всего, штамповку. Производство - это процесс литья металла для изготовления предметов с использованием рабочей силы, оборудования, инструментов, а также биологической или химической обработки или рецептуры.

Это может относиться либо к крупномасштабному преобразованию сырья в готовые товары, либо к разработке более сложных объектов путем продажи основных товаров производителям для производства таких предметов, как автомобили, самолеты или бытовая техника.

Так да. Литье металла - это вид производства! Самая убедительная причина, по которой производители используют литье, — это невероятная свобода дизайна, которую оно предоставляет. Это очень гибкий подход, который позволяет использовать сложные процессы проектирования, которые невозможны при других способах производства. Кроме того, поскольку он включает в себя относительно простой и легкий производственный процесс, он обеспечивает быстрый переход от сырья к конечному продукту.

Процесс заливки чего-то в форму, а затем выпускания — вот что делает это таким хорошим. Изготовление идеальных форм с точностью этих методов может значительно сократить время производства.

Когда вы выполняете этот процесс литья металла с помощью машин, вы можете ожидать проблем с ним и беспокоиться о найме специализированных сотрудников для его решения. И одна машина может стоить больше, чем она может произвести за короткий период времени.

Поскольку нет ограничений на сборку компонентов или форм, литье также позволяет создавать визуально приятные узоры. Чтобы получить соответствующую отделку от литья, можно использовать различные процедуры литья. Песочное формование имеет грубый вид, тогда как формование в ракушках и литье по выплавляемым моделям имеют более гладкий вид. Литье также способствует снижению остаточных напряжений в готовом изделии.

Снижение затрат является наиболее очевидным преимуществом использования процесса литья. Литье металла значительно снижает затраты на изготовление, поскольку позволяет объединить несколько элементов в единое изделие. Это также требует более короткого времени производства, что приводит к снижению цен. Кроме того, свобода проектирования и гибкость приводят к снижению затрат на механическую обработку и избыточных затрат на металл. А с процессом быстрого прототипирования эти преимущества только возрастают!

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.