Beim Guss des Laufrads aus Edelstahl kommt die 3D-Drucktechnologie zum Einsatz

3D-Druck wird vom F42-Komitee der American Society of Testing and Materials definiert, um Objekte durch Sedimentation von Materialien mithilfe von Druckköpfen, Düsen oder anderer Druckertechnologie zu erstellen.In diesem Artikel wird eine spezielle dreidimensionale Drucktechnologie namens „Binder-Injektion“ besprochen, bei der flüssiger Binder durch die Düse aufgetragen wird, um das Pulvermaterial zu verbinden.Das gebundene Material ist Sand, der durch dreidimensionales Drucken direkt gegossen werden kann.

Wie es funktioniert?

Der 3D-Druck funktioniert wie ein 2D-Drucker zu Hause oder im Büro.Bei diesem Verfahren wird jedoch anstelle von Papier eine dünne Papierschicht aus speziellem Gusssand und speziell entwickelten Bindemitteln verwendet, um Gussformteile herzustellen.Es sind nur wenige Schritte erforderlich, um den Vorgang zu wiederholen, bis die gewünschte Form entsteht.Unter Anleitung von CAD-Daten (Computer Aided Design) wird Sand diffundiert und Bindemittel selektiv verteilt.

Dann reduzieren Sie die Plattform um eine bestimmte Stufe und legen eine neue Sandschicht auf.Anschließend verwenden Sie CAD-Daten, um den Binder erneut auf diese neue Konfiguration anzuwenden.Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Teile fertig sind.Damals konnten die Teile aus dem umgebenden Sand gewonnen und für Gussanwendungen verwendet werden.

Das dreidimensional bedruckte Sandkernlaufrad mit einem Durchmesser von 26 Zoll hat fünf Adern, und das Widerstandsdiagramm ist in der Abbildung dargestellt.

Mit Sand, Härter und speziellem technischen Bindemittel kann die Hälfte der Form und des Kerns bearbeitet und gezogen werden.Sie bilden die Grundlage für Gussteile.Gedruckter Sand kann auch zur Darstellung der Form, Simulation oder des technischen Modells von Teilen verwendet werden.Es bietet ein taktiles Teil, das zum Anbringen und sogar Installieren von Vorrichtungen in der Bearbeitungswerkstatt verwendet werden kann.Nach dem Sprühen sieht es aus wie Sand- und Kiesguss und wiegt etwa 0,06 Pfund pro Kubikzoll.

Der Kern jeder konventionellen Formtechnologie, die zum Gießen verwendet werden kann, ist für jede Legierung sicher.Dieser Kern kann komplex sein und erfordert keine Montage, da beim 3D-Druckverfahren herkömmliche Werkzeuge wie der Kernkasten entfallen.Ein Vorteil des Verzichts auf Kernkomponenten besteht darin, dass der innere Kernkanal des Gussteils sauberer ist, es keine Rippen an den Verbindungsstellen der Kernbaugruppe gibt, keine Gussfehler, keine fehlerhaften Kernkomponenten oder kein Schlamm an diesen Verbindungen.

Dieses 3D-Druckverfahren reduziert die Reinigung der internen Kanäle nach dem Guss, was zu besseren internen Pumpkanälen führt.Dieser Innenkern kann auch ohne Dehnung hergestellt werden, was zu einer besseren Pumpenleistung oder -effizienz führen kann.

Ein dreidimensional gedruckter Laufradsandkern mit einem Durchmesser von 26 Zoll hat fünf Schaufeln, wie in der Abbildung dargestellt.

Durch die Herstellung von Kernen, die keine Kernkästen erfordern, werden die Design- und Effizienzregeln nicht durch die Herstellbarkeit von Gussformen eingeschränkt.Dabei handelt es sich nicht um eine allumfassende Technologie.Es muss mit vorhandenen Prozessen oder als eigenständiger Prozess verwendet werden.Pumpenhersteller und Endverbraucher sollten sie zu einem angemessenen Zeitpunkt und an einem angemessenen Ort zusammenführen

Für Kerne, die möglicherweise zu subtil sind, um transportiert zu werden, kann eine Lösung bereitgestellt werden.Der Kern kann in einer versiegelten Box bedruckt werden, um eine vollständige Lieferung zu gewährleisten.Betrachten Sie es als eine russische Nistpuppe.Ein 3D-Drucker kann alle Puppen gleichzeitig und am selben Ort herstellen.Der Endbenutzer öffnet die Build-Box und entfernt den Kern.

Er kann wie jeder andere Kern in der Gussanwendung verwendet werden.

Flexibilität

Ein weiterer Vorteil dieses Druckkerns besteht darin, dass er jederzeit gewechselt werden kann.Es ist nicht erforderlich, die Formkosten zu bewerten, um Änderungen vorzunehmen.Wenn das Muster des Pumpengehäuses ausreichend gestaltet ist und der Endbenutzer lediglich den internen Kanal aufrüsten muss, kann es ohne Werkzeug und ohne großen Aufwand gedruckt werden.Dies kann ein großer Vorteil sein, als Einwegartikel oder als Muster.

Das dreidimensional bedruckte Sandkernlaufrad mit einem Durchmesser von 28 Zoll verfügt über sechs Schaufeln.Das Widerstandsdiagramm ist unten dargestellt.

Viele Leute probieren gerne etwas aus, bevor sie viel in dauerhafte Werkzeuge investieren oder eine technische Idee auf die Probe stellen.Das dreidimensionale Druckverfahren ermöglicht die Bemusterung, ohne dass die hohen Kosten für Gusswerkzeuge und der lange Produktionszyklus der Form beeinträchtigt werden.

Drucksand kann auch zu Gussformen verarbeitet werden.Diese Formen können jeden Formprozess drucken und simulieren, sodass die Gießerei wertvolle Informationen über Füllung, Erstarrung und Ausbeute sammeln kann.Dies hilft Gießereien, den Prozess vor der Bestellung von Werkzeugen zu verbessern, zu überprüfen und zu optimieren, wodurch Werkzeugwechsel zu Beginn der Produktion vermieden werden.Um schnell auf den Markt zu kommen, kann der 3D-Druck dazu beitragen, dass sofortige Gussteile und Formen in wenigen Wochen oder Monaten fertiggestellt werden müssen.Einer der Slogans der additiven Fertigung besteht darin, das zu produzieren, was der Benutzer will, wann er es will.

Ein dreidimensional gedrucktes Sandkernlaufrad mit einem Durchmesser von 28 Zoll weist sechs Adern auf, wie in der Abbildung dargestellt.

Zusätzliche Vorteile

Für traditionelle Produkte bietet der 3D-Druck große Entwicklungsperspektiven.Beschädigte Gusswerkzeuge müssen bei Arbeiten, die nur gelegentlich durchgeführt werden, nicht ausgetauscht oder repariert werden.Die verlorenen Werkzeuge müssen nicht ersetzt werden.Das Unternehmen kann die Lösung ausdrucken und alle verfügbaren Tools verwenden.

Auch hier handelt es sich nicht um eine allumfassende Technologie.Kombinieren Sie sie, um niedrige Kosten aufrechtzuerhalten, die nur bei Bedarf benötigt werden.Zukünftig wird der Modus möglicherweise auf dem Server oder Flash-Laufwerk und nicht im Repository gespeichert.

Je komplexer der Guss, desto schwieriger ist der Kern der Herstellung und desto mehr Hersteller und Endverbraucher sollten den 3D-Druck als Lösung ausprobieren.

Diese Änderung in der Art und Weise, wie Pumpenteile hergestellt werden, kann Geld und Zeit sparen und eine schnellere Markteinführung von Teilen und Produkten ermöglichen.Ingenieure können auch mehrere Lösungen gleichzeitig testen und dann in teure permanente Werkzeuge investieren.Sie müssen nicht auf Designeffizienz verzichten, um Produkte schnell herstellen zu können.

Dreidimensional gedrucktes Sandmodell von 7 Propellern mit einem Durchmesser von 30 Zoll

Startvorgang

Endbenutzer sollten diese Technologie studieren und ausprobieren.Um diesen Prozess zu starten, sollten sie mit Anbietern von 3D-Drucktechnologie kommunizieren.Es ist wichtig, gut mit 3D-Lieferanten zu kommunizieren und sich abzustimmen.Benutzer sollten ehrlich über die damit verbundenen Risiken sprechen und darüber, was ihnen am wichtigsten ist – etwa Kosten, Qualität und Zeit.Sie sollten die Zeit beim Anbieter nutzen, um die Technologie zu erläutern, und den Anbieter fragen, was er bieten kann und was nicht.

Benutzer müssen verstehen, dass nicht alles durch 3D-Druck hergestellt werden kann und dass dies auch nicht der Fall sein sollte.Die schlechte Erfahrung mit jeder neuen Technologie ist für alle teuer.Lösungsanbieter, Hersteller und Endbenutzer sollten es vermeiden, gute Lösungen für falsche Probleme zu verwenden.

Durch die Suche nach den richtigen Anbieterfunktionen und Prozessanpassungen für die Anwendung sollten Endbenutzer in der Lage sein, Komponenten schneller und weniger zu verwenden.Diese Technologie kann Kosten im Prototyping und in der Produktion einsparen.Hersteller und Endverbraucher sollten recherchieren, um herauszufinden, ob der 3D-Druck ihre Wahl ist.