如果您熟悉不銹鋼熔模鑄造,您可能知道傳統(tǒng)的不銹鋼熔模鑄造工藝包括以下步驟:工藝設(shè)計、造型制造、蠟模制造、蠟模裝配、制殼、脫蠟和烘烤、澆注、脫殼和后期處理。同時,利用3D打印可以替代成型和蠟模制造的工序,可以為客戶提高生產(chǎn)效率,節(jié)省成型成本。
工藝設(shè)計
制造工藝和澆注冒口系統(tǒng)的設(shè)計主要根據(jù)不銹鋼鑄造件的結(jié)構(gòu)和澆注方法來確定。澆注冒口系統(tǒng)一般有兩種類型:頂注式適用于高度較低的不銹鋼鑄件,側(cè)注式適用于一次澆注多個蠟模的不銹鋼鑄件。其中,側(cè)面注射在不銹鋼熔模鑄造工藝中應用最為廣泛。
蠟模制造
在進行 3D 打印之前,需要在計算機上預先設(shè)計要制造的部件的 3D 模型??捎玫能浖蠸olidworks、OpenSCAD、Auto CAD、MAYA、3-MATlC等。設(shè)計的3D模型可以轉(zhuǎn)換為STL格式并導出到與3D打印機關(guān)聯(lián)的計算機上進行打印。為了提高不銹鋼鑄件的表面精度,打印的樹脂模型需要進行拋光處理。
立板安裝
在檢查圖案表面無缺陷后,將立板粘貼在預先設(shè)計的立板位置上。涂膠完成后,檢查圖案、立板、接縫處是否留有粘合劑或間隙。
型殼制作
模型型殼的制作有兩種方法:澆注石膏和涂耐火涂料。以耐火涂料的應用為例,將拋光后的圖案放入預先配置的漿狀耐火涂料中,均勻涂覆(熔模模具上剩余的涂料均勻流動,不再連續(xù)滴落),然后進行砂磨。重復涂裝和打磨兩個步驟,每一步都應充分干燥和硬化。硅溶膠是一種常用的鑄造型殼涂料。以鋁土礦為主要耐火材料,具有優(yōu)越的高溫強度和極強的穩(wěn)定性。鋁土礦在干燥、焙燒過程中主要蒸發(fā)器是水,綠色環(huán)保,已廣泛應用于多個領(lǐng)域。由于熔模模具的潤濕性較差,因此在涂覆涂料之前必須潤濕模具材料。
脫蠟&烘烤待
型殼完全干燥硬化后,將含有模型材料的型殼放入高溫爐(700~900℃)中烘烤,直至模型材料完全燒盡。烘烤的目的除了去除樹脂模具外,還包括去除型殼中的水分和鹽分,減少澆注時型殼的氣體逸出,提高透氣性,減小模具與金屬液的溫差,有效提高模具的性能。金屬液體的充模能力。
澆注
不銹鋼液的澆注溫度和澆注速度對不銹鋼鑄件的質(zhì)量影響很大,應嚴格控制。澆注方法與其他鑄造方法有共同之處,應根據(jù)不銹鋼鑄件的組織和性能進行相應的設(shè)計。
脫殼及后處理
待不銹鋼液完全凝固冷卻后,即可脫殼并對不銹鋼鑄件進行清洗。鑄件清洗后進行檢查,然后根據(jù)客戶的要求去除一些毛刺缺陷或進行熱處理、表面處理(如電解拋光、鏡面拋光或彩色不銹鋼鑄件)。
以上是3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)熔模鑄造工藝相結(jié)合的詳細不銹鋼鑄造工藝,即用3D打印制作的模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于樹脂基體的蠟模。直接通過3D打印快速成型制作圖案,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)熔模鑄造中的壓型和壓蠟兩個步驟,并且可以像蠟模一樣將通過脫蠟打印和烘烤形成的圖案擦除。這種新型不銹鋼鑄造方法具有成本低、工藝簡單、效率高、小批量不銹鋼鑄件精度高等優(yōu)點。此外,特別是當鑄造不銹鋼零件的設(shè)計尚未確認時,建議使用3D打印。