Zandgieten Verbeteren met 3D-printen: Snellere Tooling en Kortere Looptijden

Snelheid is essentieel bij het ontwikkelen van nieuwe producten. Hoe sneller u uw onderdelen in handen van klanten krijgt, hoe groter uw kans op het winnen van hun business. Dit legt de projectfocus op tooling looptijd. Zandgietpatronen en kernkasten nemen niet zo lang in beslag als metalen gietvormen, maar ze kunnen nog steeds weken aan de projecttijdlijn toevoegen. Dat is waar 3D-printen om de hoek komt.

Terwijl 3D-printen in metaal mogelijk is, kunnen op deze manier geproduceerde onderdelen zelden substitueren voor zandgegoten onderdelen. De metalen zijn niet hetzelfde en het geprint onderdeel zal niet de look, feel of functionaliteit hebben van een gegoten. Echter, als methode om modellen en kernen te produceren, biedt 3D-printen voordelen in sommige toepassingen.

Conventioneel Zandgieten

Conventioneel worden modellen voor zandgieten gemaakt door zand te pakken rond een patroon dat het te maken onderdeel repliceert. Het zand wordt op twee manieren samengehouden. Of het bevat een kleibinder, dan heet het "groenzand" omdat het vocht bevat, of het is bedekt met een harsbinder.

Zaddichtheid is een cruciale variabele in het zandgietproces. Het moet voldoende dicht gepakt zijn dat het niet door het metaal geïnfiltreerd kan worden, maar niet zo dicht dat het ondoorlatend is voor lucht in de kaviteit.

Het patroon wordt vervolgens verwijderd, waardoor een kaviteit voor metaal ontstaat.

Wanneer het gegoten onderdeel holle gebieden nodig heeft, zoals bij klepkassen, collectorpijpen en behuizingen, wordt dit bereikt door kernen te gebruiken. Dit zijn essentieel gecompacteerde zandvormen die het benodigde holle volume in het onderdeel reproduceren. De kern wordt in de zandmodelkaviteit geplaatst waar het de ruimte inneemt die anders door vloeibaar metaal ingenomen zou worden.

Na het gieten en verstarden van het metaal worden het zandmodel en de kern weggebroken om het metaalonderdeel vrij te maken.

3D-printen Gebruiken

Impro gebruikt 3D-printen als een alternatieve manier om zowel zandmodellen als kernen te produceren. Dit gebeurt via een proces genaamd "binder jetting".

Model- en kernproductie begint met CAD-modellen van beide. Deze bestanden worden vervolgens voorbereid voor 3D-printen door een reeks zeer dunne plakken door het model en de kern te definiëren.

De printer werkt door dunne lagen zand neer te leggen die overeenkomen met deze CAD-plakken. Na elke gelegde laag wordt, in een proces vergelijkbaar met schermprinten van T-shirts, een bindervloeistof toegepast op die gebieden die solid moeten zijn. Dit wordt gedaan door een apparaat vergelijkbaar met en opgeschaald van een inkjet-printerkop.

Na het neerleggen en binden van alle lagen, wordt het losse zand afgeschud om het geprintte zandmodel te onthullen. Kernen worden op veel dezelfde manier geproduceerd.

Voordelen van 3D-printen in Zandgieten

De hoofred om 3D-printen te gebruiken is om de looptijd te vermijden die nodig is om patronen en kernkasten te maken en te bewijzen. Dit bespaart veel tijd van orderplaatsing tot levering van eerste onderdelen, wat het proces ideaal maakt voor pilotproductiehoeveelheden.

Hoew complexer het te gieten onderdeel, hoe groter de tijdsbesparing door het printen van het zandmodel. Echter, naarmate hoeveelheden groeien, verschuift de economie en wordt het conventionele modelmakingsproces, met patronen en kernkasten, de meer kosteneffectieve keuze.

3D-printen voor Zandgieten bij Impro

Impro kan zandmodellen printen van maximaal 78" x 39" x 39" (2m x 1m x 1m). Dit maakt het geschikt voor complexe onderdelen zoals motorblokken en cilinderkoppen alsook behuizingen en grote beugels. Als u onderdelen wilt zandgieten in het metaal gespecificeerd in uw ontwerp, en de betrokken looptijd wilt minimaliseren, vraag ons dan over 3D-printen.