3D 인쇄 기술을 사용한 모래 주조

새로운 제품을 개발할 때 속도는 필수적입니다. 부품을 고객의 손에 빨리 맡길수록 비즈니스에서 성공할 가능성이 높아집니다. 따라서 프로젝트는 툴링 리드 타임에 초점을 맞춥니다. 모래 주조 패턴과 코어 박스는 금속 주조 금형처럼 생산하는 데 오랜 시간이 걸리지 않지만 프로젝트 일정에 몇 주가 추가될 수 있습니다. 바로 여기에서 3D 프린팅이 등장합니다.

3D 프린팅은 금속에서 가능하지만 이러한 방식으로 만들어진 부품은 샌드 캐스트 부품을 거의 대체할 수 없습니다. 금속은 동일하지 않으며 인쇄된 부분은 주조된 것과 같은 모양, 느낌 또는 기능을 갖지 않습니다. 그러나 3D 프린팅은 금형과 코어를 생산하는 방법으로 일부 응용 분야에서 이점을 제공합니다.

기존 모래 주조

일반적으로 모래 주조용 주형은 제작 중인 부품을 복제하는 패턴 주위에 모래를 채워서 만듭니다. 모래는 두 가지 방법 중 하나로 함께 고정됩니다. 점토 바인더가 포함되어 있는 경우 수분이 있어 "녹색 모래"라고 하거나 수지 바인더로 코팅되어 있습니다.

모래 밀도는 모래 주조 공정의 핵심 변수입니다. 금속이 스며들지 않을 만큼 충분히 단단하게 포장해야 하지만 캐비티 내 공기가 침투할 수 없을 정도로 단단하지 않아야 합니다.

그런 다음 패턴이 제거되어 금속이 채울 구멍이 남습니다.

밸브 본체, 매니폴드 및 하우징과 같이 주조 부품에 중공 영역이 필요한 경우 코어를 사용하여 이를 달성합니다. 이들은 부품에 필요한 중공 체적을 재현하는 본질적으로 압축된 모래 모양입니다. 그런 다음 코어는 액체 금속이 차지하는 공간을 차지하는 모래 주형 캐비티에 배치됩니다.

금속을 붓고 응고시킨 후 샌드 몰드와 코어를 분리하여 금속 부품을 분리합니다.

3D 인쇄 사용

Impro는 샌드 몰드와 코어를 모두 생산하는 대안으로 3D 프린팅을 사용합니다. 이것은 "바인더 젯팅"이라는 프로세스를 통해 수행됩니다.

금형 및 코어 생산은 둘 다의 CAD 모델로 시작됩니다. 그런 다음 이 파일은 몰드와 코어를 통해 일련의 매우 얇은 조각을 정의하여 3D 인쇄를 위해 준비됩니다.

프린터는 이러한 CAD 조각에 해당하는 얇은 모래 층을 증착하여 작동합니다. 각 레이어를 내려 놓은 후 스크린 인쇄 티셔츠와 유사한 과정으로 고체가 필요한 부분에 바인더 액체를 적용합니다. 이것은 잉크젯 프린터 헤드와 유사하고 이를 확장한 장치에 의해 수행됩니다.

모든 층을 증착하고 결속한 후 느슨한 모래를 털어내어 프린트 샌드 몰드를 드러냅니다. 코어는 거의 같은 방식으로 생산됩니다.

모래 주조에서 3D 프린팅의 이점

3D 프린팅을 사용하는 주된 이유는 패턴과 코어 박스를 만들고 증명하는 데 필요한 리드 타임을 피하기 위해서입니다. 이를 통해 주문 배치에서 첫 번째 부품 배송까지 많은 시간을 절약할 수 있으므로 이 프로세스는 파일럿 생산 수량에 이상적입니다.

주조되는 부품이 복잡할수록 샌드 몰드 인쇄로 인한 시간 절약이 커집니다. 그러나 수량이 증가함에 따라 경제성이 변화하고 패턴과 코어 박스를 사용하는 기존의 금형 제작 공정이 보다 비용 효율적인 선택이 됩니다.

Impro에서 모래 주조를 위한 3D 프린팅

Impro는 최대 78" x 39" x 39"(2m x 1m x 1m) 크기의 모래 주형을 인쇄할 수 있습니다. 따라서 엔진 블록, 실린더 헤드, 하우징 및 대형 브래킷과 같은 복잡한 부품에 적합합니다. 설계에 지정된 금속으로 부품을 주조하고 관련 리드 타임을 최소화하려면 3D 프린팅에 대해 문의하십시오.