모래 주조를 위한 3D 인쇄 소개

산업계에서 3D 프린팅의 가장 효과적인 응용 프로그램 중 하나는 사출 성형으로, 프린팅된 몰드를 사용하여 재료 비용을 절감하고 워크플로를 간소화하며 일관된 품질을 유지하는 데 도움이 되었습니다. 그러나 3D 프린팅이 새로운 개선 및 개선의 기회를 제공하는 유일한 제조 기술은 아닙니다. 생산 공정을 간소화하고 개선하기 위한 지속적인 노력의 일환으로 미래 지향적인 파운드리에서는 3D 프린팅과 샌드 캐스팅을 결합하고 있습니다.

모래 주조란 무엇입니까?

모래 주조는 모래 기반 주형을 사용하여 용융 금속을 주조하는 공정입니다. 먼저 모래를 틀(전문가들은 '플라스크'라고 함) 안에 넣은 다음 틀을 위한 구멍과 금속이 부어질 게이트를 패턴으로 각인합니다. 금형의 두 반쪽이 함께 배치되고 주조가 수행됩니다. 금속이 냉각되면 모래를 부수고 청소 및/또는 완성된 부품에 필요한 후처리 작업을 수행하면 됩니다.

모래 그 자체는 규사, 크롬철광 또는 지르콘을 물, 점토, 무연탄과 결합하여 '녹색 모래'라고 하는 전문 재료입니다. 이름은 캐스팅 전에 설정되는 것이 아니라 그린(예:젖음) 단계에서 사용된다는 사실을 나타냅니다.

샌드 캐스팅은 많은 제조업체가 성공적으로 수행한 것처럼 특히 프로세스가 자동화된 경우 프로토타입 및 생산 모두를 위해 금속 부품을 제공하는 비용 효율적이고 다양한 방법입니다. 이러한 방식으로 캐스팅할 수 있는 재료는 다음과 같습니다.

또한 다양한 합금을 활용하여 효과를 높일 수 있습니다.

3D 프린팅은 어디에서 시작됩니까?

사출 성형과 마찬가지로 샌드 캐스팅에 사용되는 패턴은 생산하는 데 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리며(특히 CNC 기계 가공을 사용하는 경우) 유통 기한이 제한적입니다. 3D 프린팅은 이러한 어려움을 없애고 CAD 소프트웨어를 사용하여 패턴과 게이팅 시스템을 설계한 다음 필요할 때 필요할 때 훨씬 저렴한 비용으로 프린팅할 수 있습니다. 이를 통해 주조 공장에서는 생산 부품을 위해 더 큰 규모로 샌드 캐스팅을 배포할 수 있었습니다.

부품을 보관할 필요가 없을 뿐만 아니라 3D 프린팅은 다른 방법으로는 달성하기 어려운 수준의 세부 사항과 복잡성을 허용합니다. 이를 더욱 개선하기 위해 열가소성 수지로 인쇄된 패턴과 게이트를 후처리 중에 코팅하여 열 및 모래 마모에 대한 저항성을 개선하고 완성된 부품의 전체 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

또한 신속한 프로토타이핑을 위한 도구로서의 3D 프린팅의 유연성은 샌드 캐스팅 애플리케이션에서 쉽게 확인할 수 있습니다. 일반적으로 패턴 제작과 관련된 시간과 비용으로 인해 샌드 캐스트 부품이 프로토타이핑 단계에서 수행할 수 있는 반복 횟수가 제한됩니다. 3D 프린팅이 패턴 제작과 관련된 스트레스와 비용을 최소화하면 주조 공장은 프로토타이핑에 훨씬 더 민첩한 접근 방식을 취하고 부품의 여러 반복을 테스트하고 생산이 시작되기 전에 오류를 수정할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

인쇄 기술 측면에서 FDM 및 폴리젯 인쇄는 Stratasys와 같은 회사가 입증한 것처럼 모래 주조 프로젝트에 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다. Ex-One의 S-Max와 같은 모래 주조 응용 프로그램을 위해 특별히 설계된 많은 프린터도 시장에 진입했습니다. 이 기계는 주물 공장에서 발생하는 급격한 온도 변화에서 작동하도록 설계되었으며 제공하는 부품의 품질이나 기능에 해로운 영향을 미치지 않습니다.

보완적인 기술로 보다 효율적인 생산 프로세스 제공

우리는 3D 프린팅을 워크플로우에 성공적으로 통합한 파운드리에서 배울 수 있는 교훈이 모든 제조업체가 혜택을 받을 수 있다고 주장합니다. 샌드캐스팅과 3D 프린팅은 함께 활용될 때 각각의 장점이 향상되고 한계가 극복된다는 점에서 진정한 보완 기술입니다.

이미 달성한 바에 따르면 3D 프린팅은 파운드리 툴킷의 필수 불가결한 부분이 될 것으로 보입니다.