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Rispettoso dell'ambiente & economico: La resina fenolica ha basato la stampa 3D

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Questa tecnologia già ha aperto una nuova possibilità per l'industria della fonderia, la produzione vale a dire veloce ed economica delle colate complesse. I processi di produzione classici mostrano le debolezze o stanno raggiungendo i loro limiti. Con 3D che stampa tecnologia, se per i prototipi, diverse parti o piccola serie, le geometrie apparentemente impossibili possono essere prodotte rapidamente, precisamente ed in modo redditizio. La velocità e le possibilità libere di progettazione sono le caratteristiche fondamentali di questa tecnologia. Inoltre, l'uso dei sistemi di stampa di gran-formato 3D ed una vasta gamma di materiali per molti settori aprono le possibilità sempre più nuove per uso. Nel frattempo, la tecnologia sta utilizzanda nell'industria di automobile per l'organizzazione, nell'industria della pompa e nell'aviazione.

Un nuovo sistema dei materiali facendo uso di resina fenolica ha basato i raccoglitori offre i vantaggi in termini di forza, riciclabilità, consumo riduttore del gas ed amicizia ambientale.

Produzione economica dei prototipi e di piccola serie

Con la produzione toolless delle forme di sabbia e dei centri della sabbia, qualche cosa dalle diverse parti alle piccole serie di parecchie migliaia di parti può essere prodotto economicamente. La complessità delle forme ed i centri non sono oggetto per stampa 3D, a differenza della produzione convenzionale. Ciò è perché il costo di stampa 3D non è legato alla complessità della componente.

In primo luogo, i tagli e gli angoli di progetto non devono essere considerati. Secondariamente, le tecnologie fondenti necessarie quali i sistemi di controllo possono essere costruite e comunicate direttamente nella configurazione. Inoltre, i cambiamenti alle componenti possono essere fatti flessibilmente, rapidamente e facilmente. Lo scopo è di ridurre significativamente il tempo ed i costi in questione nella produzione del centro e della forma e potere economially redigere le geometrie complesse di conseguenza, una progettazione ibrida che combina la stampa 3D e la produzione convenzionale possono essere usati come opzione.

Nel caso specifico della produzione del centro della sabbia per una ruota di turbina, questi fattori possono essere particolarmente significativi. Nella produzione convenzionale, i diversi segmenti del centro della ruota a pale devono montato, che è costoso. Tuttavia, con stampa 3D, l'intero centro della turbina può essere prodotto in un pezzo singolo. Ciò significa che le parti modellate possono essere montate e fuse in un modo semplice, accurato e riproducibile.

Requisiti di nuovi processi materiali nella stampa della sabbia

Un sistema materiale che già è stato sperimentate per una vasta gamma di leghe e con gli anni di esperienza offre un processo di stampa che usa una resina al furano ditrattamento come raccoglitore (grippaggio diretto organico - o ODB in breve) per il legame degli strati della sabbia del quarzo insieme. Tuttavia, questo processo che può essere attaccato soltanto via le marcature del centro nella produzione dei centri delicati in particolare, quindi tende a raggiungere i suoi limiti. Le superfici fondenti difficili, per esempio con mineralizzazione, è un buon motivo per le sabbie speciali alternative. Qui, per esempio, il kerphalite e le sabbie dei cerabeads, alcune di quale possono più ulteriormente essere mescolate con gli additivi, soluzioni di offerta, ma sono sensibilmente più costosi della sabbia del quarzo.

Un processo di recente sviluppato della sabbia, che è un'alternativa al processo di ODB, è il cosiddetto metodo Fenolo-Diretto-legante, processo di PDB in breve. Come per il processo di ODB, uno strato sottile della sabbia inizialmente è fatto domanda. Dopo che l'applicazione stratificata della sabbia, al il materiale obbligatorio basato a fenolo si applica alla sabbia facendo uso di una testa di stampa. Lo stadio finale nel processo comprende disporre una lampada infrarossa sopra il campo di costruzione per riscaldare la sabbia e per curare così il materiale obbligatorio. La piattaforma di costruzione è ridotta ad una forza della laminazione. Successivamente, il rivestimento è seguito da un nuovo strato di materiale polverizzato conforme al riscaldamento simultaneo. Il processo poi è continuato fino a stampare la parte modellata completamente.

Vantaggi del grippaggio diretto del fenolo

Nel confronto diretto, il nuovo processo di PDB presenta molti vantaggi sopra il processo convenzionale di ODB.

Nell'industria di automobile in particolare, i centri della sabbia sono sempre più complessi in loro natura. Gli esempi qui sono i centri del rivestimento di acqua, elementi idraulici o i centri costosi del collettore di scarico. Già abbiamo visto la resistenza alla flessione aumentata dalle parti stampate di PDB (² di 250-500 N/cm - forza basata sull'orientamento nello spazio dell'assemblea) sopra le parti di ODB (² di 230-330 N/cm - forza basata sull'orientamento nella sala da riunioni).

«I centri lunghi e sottili stanno diventando sempre più richiedenti, che è perché le nostre fonderie sempre più stanno raggiungendo i loro limiti, malgrado la loro libertà di progettazione alla nella stampa basata a resina 3D del furano. In un caso particolare riguardo ad un becco della testata di cilindro, il centro del rivestimento di acqua si è rotto ripetutamente perché la forza nel processo di stampa non ha resistito alla pressione del metallo fuso. Una colata «dritta», per esercitare un momento flettente basso sul centro, non richiede miglioramento. Secondo i requisiti del cliente, il contenuto del raccoglitore e la perdita di tempera possono adattarsi flessibilmente, che infine provoca il risultato desiderato per il centro citato, stampato nel PDB, con una resistenza alla flessione di un ² di 390 N/cm» secondo Alexander Kudernatsch, vicepresidente dei servizi a voxeljet.

Inoltre, il nuovo processo di PDB è più rispettoso dell'ambiente poiché la sabbia in eccesso è quasi 100% riciclata e può essere riutilizzato ed il materiale obbligatorio offre il contenuto riduttore dell'agente inquinante.

Kudernatsch: «Oltre all'uso corrente della sabbia del quarzo, vediamo in futuro ulteriore potenziale nell'uso delle sabbie speciali. Poiché lavoriamo con una resina termoindurente, possiamo stampare con differenti materiali della particella nel processo di PDB. Inoltre, la materia prima qualificata è elaborata in uno stato crudo, nei materiali trattati supplementari di risparmio ed in un hardware quali gli attivatori e le attrezzature mescolantesi. Dopo la qualificazione della sabbia, i clienti della macchina possono anche ottenerlo direttamente sul sito che riduce significativamente i costi e le spese di logistica».

Sulla base della grande richiesta e della consegna emergente della macchina, c'è attualmente soltanto la capacità limitata interna per gli ordini di PDB del cliente (dimensioni disponibili 1000 x 600 x 500mm). «Ciò nonostante, stampiamo le parti della prova affinchè i nostri clienti forniamo una panoramica del comportamento fondente delle parti del fenolo,» dice Kudernatsch. Il piano per 2017 è più ulteriormente di avanzare la capacità di macchina di PDB di rispondere all'esigenza aumentante.

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