Penerapan Teknologi Rapid Prototyping dalam Casting Investasi

Dalam industri manufaktur, terutama di industri-industri utama seperti penerbangan, kedirgantaraan, pertahanan nasional, dan mobil, komponen inti dasar umumnya adalah bagian logam, dan sejumlah besar bagian logam adalah asimetris, permukaan melengkung tidak beraturan atau bagian dengan struktur kompleks dan halus. struktur.

Produksi bagian-bagian ini sering mengadopsi metode pemrosesan disintegrasi atau pengecoran investasi. Pengecoran investasi membutuhkan cetakan induk atau cetakan transisi untuk mereplikasi bagian logam. Desain dan pembuatan cetakan telah menjadi hambatan yang membatasi produksi coran.

Teknologi prototipe cepat dapat dengan cepat menyediakan pola lilin yang diperlukan untuk pengecoran investasi. Ini memecahkan masalah dalam proses pengecoran tradisional, termasuk siklus persiapan panjang pola lilin, biaya produksi yang tinggi, dan kesulitan untuk menghasilkan struktur kompleks seperti permukaan melengkung, yang sangat meningkatkan efisiensi produksi dan fleksibilitas manufaktur.

Proses Produksi Teknologi Rapid Prototyping

• Teknologi pembuatan prototipe cepat disingkat RPM, yang mencakup metode pencetakan seperti SLS, SLA, dan SLM. Ini mengintegrasikan pencapaian ilmiah dan teknologi modern seperti teknologi CAD, teknologi kontrol numerik, teknologi laser, dan teknologi material.
• Berbeda dari metode manufaktur tradisional, proses pembuatan prototipe cepat adalah pertama-tama menghasilkan model padat CAD 3D atau file model permukaan suatu produk, mengubah model padat ke dalam format STL standar file RP, dan memperbaiki kesalahan dalam konversi file.
• Kemudian, data dari setiap lapisan ditransmisikan ke mesin prototipe cepat. Menggunakan manufaktur aditif dan menggunakan laser sebagai sumber panas, setiap lapisan disinter atau digabungkan secara berurutan dan dihubungkan pada saat yang sama hingga seluruh bagian selesai.
• Bahan yang digunakan dalam metode pembentukan SLS adalah berbagai serbuk yang dapat disinter, seperti lilin parafin, plastik, serbuk logam titik leleh rendah, atau campurannya. Memilih bahan yang sesuai sesuai dengan persyaratan proses, untuk mewujudkan produksi model fisik produk yang cepat.

Proses Gabungan Prototyping Cepat dan Casting Investasi

Pengecoran investasi adalah metode pembentukan yang paling akurat dari semua proses pengecoran, dilengkapi dengan pengulangan yang baik dan persyaratan yang lebih sedikit untuk pemrosesan coran selanjutnya. Pengecoran investasi memerlukan desain dan pembuatan pola lilin atau cetakan lain yang dapat dibuang.

Tergantung pada kerumitan dan dimensi casting, siklus produksi biasanya memakan waktu beberapa minggu hingga beberapa bulan. Setelah mendapatkan cetakan, masih perlu seminggu lagi untuk menghasilkan casting. Sebagian besar waktu digunakan untuk membuat pola lilin dan cangkang cetakan, yang mengakibatkan biaya cetakan yang mahal dan konsumsi waktu, terutama untuk produksi volume rendah.

Teknologi RPM dapat langsung membentuk pola lilin untuk casting investasi tanpa membuat cetakan. Pola lilin yang dibuat dengan laser rapid prototyping (SLS) terbuat dari bubuk lilin parafin.

Proses teknologi adalah untuk menyebarkan lapisan bubuk di meja kerja, dan selektif sinter dengan sinar laser di bawah kendali komputer (bagian berongga dari komponen tidak disinter, masih bahan bubuk), dan bagian yang disinter akan dipadatkan bersama untuk membentuk bagian padat dari komponen.

Setelah satu lapisan selesai, lanjutkan ke lapisan berikutnya, dan lapisan baru disinter dengan kuat bersama dengan lapisan sebelumnya. Setelah semua sintering selesai, buang kelebihan bedak untuk mendapatkan pola lilin sinter.

Teknologi RPM dicirikan oleh berbagai macam bahan. Bubuk parafin dapat digunakan untuk membuat pola investasi pengecoran lilin, bubuk keramik dapat digunakan untuk membuat cangkang keramik, dan bubuk logam dapat digunakan untuk membuat cetakan logam untuk menekan pola lilin.

Penerapan teknologi rapid prototyping dalam casting investasi dapat dibagi menjadi tiga situasi:

• Pembentukan pola lilin atau pola busa yang hilang, yaitu, prototipe untuk casting investasi, digunakan untuk produksi batch kecil, pengembangan produk, atau produksi percobaan dari casting kompleks.
• Pembentukan cangkang langsung untuk produksi batch kecil.
• Membuat prototipe cepat cetakan induk yang digunakan untuk membentuk pola lilin, yang digunakan untuk produksi massal.
• Metode ini memecahkan masalah kemacetan dalam pembuatan pola lilin dalam proses tradisional.

Kesimpulan

Penggunaan teknologi prototipe cepat untuk membangun pola lilin untuk pengecoran investasi dapat menghindari pembatasan bentuk coran dan proses pengembangan karena produksi cetakan master logam, yang dapat sangat mempersingkat siklus pengembangan, pada saat yang sama menghemat produksi cetakan biaya dapat digunakan untuk R&D dan produksi pengecoran mutakhir presisi tinggi yang lebih kompleks.

Pembuatan prototipe cepat dan casting investasi saling melengkapi. Tanpa prototyping yang cepat, produksi cetakan induk akan menjadi hambatan dalam casting investasi. Dan jika tidak ada casting investasi, penerapan prototyping cepat juga akan datang dengan keterbatasan besar.