BG67021B1 - Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки - Google Patents
Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки Download PDFInfo
- Publication number
- BG67021B1 BG67021B1 BG112056A BG11205615A BG67021B1 BG 67021 B1 BG67021 B1 BG 67021B1 BG 112056 A BG112056 A BG 112056A BG 11205615 A BG11205615 A BG 11205615A BG 67021 B1 BG67021 B1 BG 67021B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- layer
- container
- casting
- molds
- movable bottom
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D47/00—Casting plants
- B22D47/02—Casting plants for both moulding and casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Изобретението се отнася до метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми, при който композитните леярски форми се изграждат като монолитни елементи и едновременно със съответните им сърца в сглобен вид. Системата за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал в сменяем контейнер (1) с подвижно дъно (2), който е отделен от средството за повдигане и спускане (4) на подвижното дъно (2), което е вградено в системата за послойно изграждане на тримерни модели. Изграждането на леярските форми се извършва чрез нанасянето на слоеве от прахообразен материал и свързването на частиците от всеки един слой чрез свързващо вещество, добавяно селективно по програма/шаблон само в обемите, където се изгражда твърдотелния модел и последователно повторение до изграждане на целия обем, позволяващ директно леене в получените леярски форми, без изваждането им от контейнера (1), в който са изградени, след премахване на ненужния прахообразен материал от работните им кухини.
Description
(54) МЕТОД ЗА ДИРЕКТНО ЛЕЕНЕ НА ОТЛИВКИ ЧРЕЗ ПОСЛОЙНО ИЗГРАЖДАНЕ НА МОНОЛИТНИ КОМПОЗИТНИ ЛЕЯРСКИ ФОРМИ С ИНТЕГРИРАНИ СЪРЦА И СИСТЕМА ЗА ПОСЛОЙНО ИЗГРАЖДАНЕ НА МОНОЛИТНИ КОМПОЗИТНИ ЛЕЯРСКИ ФОРМИ С ИНТЕГРИРАНИ СЪРЦА ЗА ДИРЕКТНО ЛЕЕНЕ НА ОТЛИВКИ
Област на техниката
Изобретението се отнася до метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми и до система за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал в сменяем контейнер е подвижно дъно, чрез нанасянето на слоеве от прахообразен материал и свързването на частиците от всеки един слой чрез свързващо вещество, добавяно селективно по програма/шаблон само в обемите, където се изгражда твърдотелния модел и последователно повторение до изграждане на целия обем, позволяващ директно леене в получените форми, след премахване на ненужния материал.
Предшестващо състояние на техниката
Известни са методи за леене на изделия в леярски форми, получени по метода на послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал. В известните методи леярските форми представляват две или повече черупки и, евентуално съответни им сърца, които се изграждат като отделни елементи, независимо един от друг. След изграждането на тези елементи, те трябва да се сглобяват и да се разполагат в специални леярски каси. Това затруднява, забавя и оскъпява процеса по изграждане на леярските форми, което от своя страна прави леенето в такива форми неефективно.
Известни са системи за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал (US 2004/0035542 Al, US 20040026418 А1), при които средствата за повдигане и спускане на работната плоча, върху която се осъществява нанасянето на слоевете е материал, са част от сменяем контейнер, чисто подвижно дъно е работната плоча. Вертикалното задвижване на средствата за повдигане и спускане се извършва от винтови предавки, разположени в сменяемия контейнер.
От US 7 874 445 В2 е известен сменяем контейнер за система за изграждане на леярска форма чрез образуване на слоеве от гранулиран материал, който гранулиран материал е локално и селективно втвърден слой по слой. Контейнерът включва дънна конструкция, която може да се премества във вътрешността на контейнера в посока успоредно на страничните стени на контейнера и най-малко едно шпинделно задвижване е вертикален винтов шпиндел, монтиран ротационно в страна на контейнера, и шпинделна гайка, върху която се поддържа дънната конструкция. Дънната конструкция може да се понижава стъпка по стъпка във вътрешността на контейнера чрез задвижване на шпиндела.
US 6 554 600 В1 разкрива устройство за производство на триизмерна част чрез последователно втвърдяване на втвърдяващ се материал, който се втвърдява на места, съответстващи на напречното сечение на частта, която трябва да се оформи. Устройството има корпус на машината и пространство за изграждане, предвидено в корпуса на машината. Сменяем контейнер образува ограничаваща рамка за материала в рамките на пространство за изграждане. Контейнерът има работна платформа, която се поддържа върху поддържащо устройство по време на работа на апарата. Сменяемият контейнер има задна странична стена е вдлъбнатина, която се простира вертикално, а поддържащото устройство захваща работната платформа през вдлъбнатината.
DE 44 40 397 С1 разкрива метод за производство на леярски форми, изработени от термоустойчиви материали, който метод се състои от производство на компютърни модели на предстоящата форма, последвано от последователно втвърдяване на отделни слоеве, които са разположени един върху друг, на термоустойчив материал на подходящи места чрез електромагнитно лъчение, контролирано в съответствие е компютърния модел. В ролята на материала се използва формовъчният пясък, който е кварцов пясък е покритие от фенолна смола. Формата се произвежда е вградена сърцевина, и като единичен елемент, снабден е леяк. Втвърдяването се извършва е помощта на инфрачервено лазерно устройство, като се осъществява в резултат на лазерно иницииран химически процес в покритието със смола на формовъчния пясък.
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020
При известните подемни системи, които имат вградено задвижване има необходимост от синхронизирано движение, което се реализира технологично по-трудно и е необходимо прецизна изработка на съставящите компоненти. Защитата им от замърсители е по-трудна и се нуждаят от по-честа поддръжка. Също така при вграденото задвижване е невъзможно да се използва контейнера за директно леене поради топлинното натоварване и високите нива на загряване.
Техническа същност на изобретението
Задача на изобретението е да се създаде метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми, при който композитните леярски форми се изграждат като монолитни елементи и едновременно със съответните им сърца в сглобен вид. Друга задача на изобретението е да се осигури директно леене в изградените композитни леярски форми, без изваждането им от контейнера, в който са изградени.
Друга задача на изобретението е да се създаде система за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал, при която контейнерът, който се изграждат тримерните модели е отделен от средствата за повдигане и спускане на работната плоча. Друга задача на изобретението е да се осигури компактно и надеждно средство за повдигане и спускане на работната плоча, което средство е вградено в системата за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал.
За решаване на поставените задачи съгласно изобретението се създава метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми, включващ следните последователни етапи:
- етап на послойно изграждане на композитни леярски форми, включващ многократно последователно нанасяне на прахообразен материал и на подходящо свързващо вещество върху вертикално преместващ се работен плот в система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал. Нанасянето на свързващо вещество се извършва по предварително зададен контур от пореден слой на изгражданите леярски форми, а работният плот представлява вертикално подвижно дъно на сменяем контейнер за директно леене, разположен в работна зона на системата, върху което подвижно дъно се изграждат една или повече монолитни неразглобяеми композитни леярски форми със или без интегрирани едно или повече сърца;
- етап на спускане на подвижното дъно в долна позиция, след изграждането на споменатите една или повече леярски форми в случай, че при предходния етап на изграждане на композитните леярски форми не е използвана цялата работна височина на контейнера;
- изваждане на контейнера за директно леене е вече изградените една или повече леярски форми от работната зона на системата за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал;
- етап на отстраняване на излишния несвързан прахообразен материал от работните кухини на споменатите една или повече леярски форми чрез изсмукване или изтичане в зависимост от конфигурацията на работните кухини, които по този начин се подготвят за директно леене в контейнера за изготвяне на отливки;
- етап на директно леене в споменатите една или повече леярски форми без изваждането им от споменатия контейнер;
- етап на изваждане на отливките от споменатия контейнер след изстиването им и последващо почистване от остатъчен прахообразен материал;
- етап на окончателно отстраняване на леякови системи, мъртви глави и други елементи на отливките до получаване на желаната отливка.
Съгласно метода, композитните леярски форми се изграждат монолитни и едновременно със съответните им сърца в сглобен вид, след което се отстранява излишния несвързан прахообразен материал за оформяне на леярска форма е работните кухини, подлежащи на заливане е разтопен метал. Така се създава възможност за директно леене в монолитните композитни леярски форми в сменяемия контейнер, без да е необходимо да се изграждат поотделно леярски форми и сърца, както е при конвенционалните технологии.
За предпочитане отстраняването на прахообразния материал се осъществява чрез вибриране, или
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020 чрез вакуумно изсмукване или чрез комбинация от двете.
В предпочитан вариант на метода подвижното дъно на контейнера за директно леене се премества вертикално между горна крайна позиция и долна крайна позиция от средство за повдигане и спускане на подвижното дъно, вградено в системата за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал.
По време на изграждане на леярската форма контейнерът за директно леене е позициониран и фиксиран в системата за послойно изграждане тримерни обекти чрез фиксатори.
Създава се и система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал за директно леене, включваща вертикално преместващ се работен плот, средства за многократно последователно нанасяне на прахообразен материал и на подходящо свързващо вещество по предварително зададен контур от пореден слой на изграждания тримерен обект върху работния плот, като средствата за нанасяне са разположени над работния плот, който представлява вертикално подвижно дъно на сменяем контейнер за директно леене. Подвижното дъно е ограничено срещу излизане от сменяемия контейнер, при достигане на долна крайна позиция. Системата включва и вградено средство за повдигане и стъпково спускане на вертикалното подвижно дъно на контейнера между горна крайна позиция и долна крайна позиция, като средството за повдигане и спускане на вертикалното подвижно дъно е монтирано в основата на системата и е разположено под сменяемия контейнер, застопорен в работна позиция в системата. Контейнерът е изграден от материал, позволяващ директно леене в него, след изваждането му от системата за послойно изграждане на тримерни обекти.
За предпочитане сменяемият контейнер е снабден в долната си част е четири ролкови колела.
За предпочитане системата има фиксатори за позициониране и застопоряване на сменяемия контейнер в работна позиция.
В предпочитан вариант на системата средството за повдигане и спускане на споменатото вертикално подвижно дъно включва ножична повдигаща система, която е монтирана в основата на системата.
Средството за повдигане и спускане на вертикалното подвижно дъно на сменяемия контейнер в предпочитания вариант на изпълнение на изобретението е система от ножичен тип, която е компактна и позволява да се разположи неподвижно под сменяемия контейнер. При тази външна за контейнера задвижваща ножична система се избягват недостатъците на вградените в контейнерите подемни механизми и се позволява директно леене в сменяемия контейнер след изваждането му от системата и почистване на излишния несвързан прахообразен материал за оформяне на работните кухини, подлежащи на заливане е разтопен метал.
В предпочитан вариант на изпълнение споменатата ножична повдигаща система се състои се от две двойки удължени ножични рамена разположени на разстояние една от друга, като двете рамена на всяка двойка са разположени х-образно едно спрямо друго, а двете двойки рамена са свързани помежду си посредством една централна ос в мястото на кръстосване на раменете и четири крайни оси, свързващи краищата на раменете, като две от крайните оси свързват долните краища на раменете и са вертикално неподвижни, при което едната долна крайна ос е хоризонтално неподвижна, а другата долна крайна ос е хоризонтално подвижна и се води от две хоризонтални долни релси, а другите две от крайните оси свързват горните краища на раменете и горен опорен елемент, и са вертикално подвижни, като едната горна крайна ос е хоризонтално неподвижна, а другата горна крайна ос е хоризонтално подвижна и се води от две хоризонтални горни релси. Задвижващо средство на ножично-повдигащата система включва електромотор е редуктор, задвижващ насрещно лагерувана винтогаечна предавка, която е приспособена да задвижва в две противоположни посоки два комплекта от по четири ролки, носени съответно от две хоризонтални носещи греди, като носещите греди са разположени от двете страни и успоредно на централната ос, в нейната хоризонтална равнина. На двата противоположни края на всяка носеща греда са монтирани една до друга две ролки, така че да са в постоянен контакт и е възможност за търкаляне по една от страничните повърхности, съответно, на едно от двете рамена, които странични повърхности на раменете са насочени към хоризонтална равнина на централната ос, като задвижващото средство на ножичната система е приспособено така, че в посока на раздалечаване на ролковите носачи краищата на ножичните рамена във всяка двойка се сближават към хоризонтал
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020 ната равнина на централната ос и съответно спускат горния опорен елемент, а в посока на сближаване на ролковите носачи краищата на ножичните рамена се отдалечават от хоризонталната равнина на централната ос и съответно повдигат опорен елемент, като задвижващо средство е електрическо и е снабдено със защитено гъвкаво опроводяване.
Пояснение на приложените фигури
По-подробно методът и системата, съгласно изобретението, са пояснени чрез предпочитан вариант на изпълнение, даден като неограничаващ обхвата на изобретението пример, е препратки към приложените фигури, където:
на фигура 1 схематично е изобразена в перспектива системата за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал съгласно изобретението;
на фигура 2 е изобразен контейнерът за директно леене, в работна позиция в системата за послойно изграждане, над средствата за повдигане и спускане, като подвижното дъно на контейнера е в горна крайна позиция;
на фигура 3 е изобразен контейнерът за директно леене, в работна позиция в системата за послойно изграждане, над средствата за повдигане и спускане, като подвижното дъно на контейнера е в долна крайна позиция;
на фигура 4 странично в надлъжен разрез са изобразени контейнерът за директно леене, и ножичната система за повдигане и спускане в горно положение. На фигурата, както и на фигура 5 е изобразена само една от двойките рамена на ножичната система;
на фигура 5 в надлъжен разрез са изобразени контейнерът за директно леене, и ножичната система за повдигане и спускане в горно положение;
на фигура 6 в разрез е изобразен контейнерът за директно леене, е изградени леярски форми, съответно отдясно наляво:
- готова леярска форма е неотстранен несвързан прахообразен материал в работните кухини,
- леярска форма в етап на отстраняване на излишния несвързан прахообразен материал от работните кухини чрез изсмукване,
- леярска форма е освободени работни кухини, готова за директно леене;
на фигура 7 в разрез е изобразен контейнерът за директно леене, е изградени леярски форми, в етапа на директно леене;
на фигура 8 е изобразена готова отливка, от която е отстранена леярската форма, но е неотстранен още леяк.
Пример за изпълнение и действие на изобретението
Съгласно настоящото изобретение, изграждането на композитна леярска форма за използване в метода за директно леене се извършва от система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал. На фигура 1 схематично е представена вариант система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал, дадена като неограничаващ обхвата на изобретението пример. Системата включва вертикално преместващ се работен плот 2, средство 41 за многократно последователно нанасяне на прахообразен материал, зареждащо средство 42 за прахообразен материал, средство 43 за многократно нанасяне и на подходящо свързващо вещество по предварително зададен контур от пореден слой на изграждания тримерен обект върху споменатия работен плот 2, като средствата за нанасяне 41 и 43 са разположени над работния плот 2. Елементите на системата са разположени и монтирани е възможност за придвижване на носеща конструкция 44.
Съгласно изобретението, работният плот 2 представлява вертикално подвижно дъно на сменяем контейнер 1 за директно леене. За предпочитане контейнерът 1 има площ, равна на работната площ и височина, също равна на височината на работа на системата за послойно изграждане на тримерни модели от прахообразен материал. При празен контейнер 1 подвижното дъно 2 лежи в долния край на контейнера 1. Подвижното дъно 2 е ограничено срещу излизане от контейнера 1 при достигане на долна крайна позиция, за да може да се осъществява директно леене в контейнера след изваждане от системата за послойно изграждане. Контейнерът 1 може да бъде изграден от всеки подходящ за целите
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020 на директно леене материал, например конструкционна стомана устойчива на температури до 300°С.
За предпочитане в системата са предвидени и фиксатори 3 за застопоряване на контейнера 1 в работна позиция. Фиксаторите са монтирани неподвижно в основата на системата за послойно изграждане на тримерни обекти.
Системата включва и вградено повдигащо средство 4, приспособено за повдигане и стъпково спускане на споменатото вертикално подвижно дъно 2 между горна крайна позиция и долна крайна позиция. Повдигащото средство 4 е вградено в основата на системата и е разположено в работната зона на системата, съответно под работната позиция на контейнера 1 за директно леене. За предпочитане повдигащото средство 4 е от ножичен тип. То има ножична кинематична структура, която дава възможност да се реализира високо повдигане, при първоначална малка височина.
В предпочитан вариант на изпълнение, илюстриран на фигури 3, 4 и 5, повдигащото средство 4 представлява ножична повдигаща система, която се състои от две двойки удължени ножични рамена, разположени на разстояние една от друга, като двете рамена 10 и 11 на всяка двойка са разположени х-образно едно спрямо друго и са приспособени за повдигане и спускане на горен опорен елемент 35. Горният опорен елемент е предназначен да контактува е долната част на подвижното дъно 2 на контейнера 1, съгласно изобретението. В предпочитан вариант на изобретението горният опорен елемент 35 е е формата на отворен отдолу правоъгълен паралелепипед, състоящ се от горна хоризонтална опорна плоча и четири странични стени. В този вариант на изпълнение горният опорен елемент 35, когато е в най-долна позиция служи и като капак, предпазващ ножичната повдигаща система 4 от замърсявания по време на смяната на контейнерите 1 за директно леене в системата. Двете двойки рамена 10 и 11 са свързани помежду си посредством една централна ос 12 в мястото на кръстосване на раменете и четири крайни оси, свързващи краищата на раменете 10 и 11 от двете двойки. Две от крайните оси 13 и 16 свързват долните краища на раменете, съответно 11 и 10, и са вертикално неподвижни, при което едната долна крайна ос 13 е хоризонтално неподвижна и е монтирана е възможност за въртене в основата на системата, а другата долна крайна ос 16 е хоризонтално подвижна и се води от две хоризонтални долни релси 21, фиксирани в основата на системата. Другите две от крайните оси 14 и 15 свързват горните краища на раменете, съответно 11и10,иса вертикално подвижни, като едната горна крайна ос 15 е хоризонтално неподвижна и е монтирана е възможност за въртене към две от страничните стени на горния опорен елемент 36, а другата горна крайна ос 14 е хоризонтално подвижна и се води от две хоризонтални горни релси 22, фиксирани в споменатите две странични стени на горния опорен елемент 36. Задвижващото средство на ножично-повдигащата система включва електромотор е редуктор 20, задвижващ насрещно лагерувана винтогаечна предавка 19, която е приспособена да задвижва в две противоположни посоки два комплекта от по четири ролки 17, носени съответно от две хоризонтални носещи греди 23 и 24. Носещите греди на ролките са разположени от двете страни и успоредно на централната ос 12, в нейната хоризонтална равнина. На двата противоположни края на всяка носеща греда 23 или 24 са монтирани една до друга две ролки, така че да са в постоянен контакт и е възможност за търкаляне по една от страничните повърхности, съответно, на едно от двете ножични рамена 10 или 11, която странична повърхност е насочена към хоризонталната равнина на централната ос 12. Задвижващото средство на ножичната система е приспособено така, че в посока на раздалечаване на носещите греди 23 и 24 краищата на ножичните рамена 10 и 11 във всяка двойка се сближават към хоризонталната равнина на централната ос 12 и, съответно, спускат подвижното дъно 2 на контейнера 1, а в посока на сближаване на носещите греди 23 и 24 краищата на ножичните рамена 10 и 11 се отдалечават от хоризонталната равнина на централната ос 12 и съответно повдигат подвижното дъно 2. Задвижването е електрическо и е снабдено със защитено гъвкаво опроводяване 25.
Системата за директно леене може да има различна конструкция от показаната на фигура 1. Например средствата за нанасяне на прахообразен материал и на свързващо вещество може да са конструирани и разположени по различен начин едно спрямо друго, например, може да са разположени едно до друго. Може да са част от общ нанасящ възел или да са две, три или повече отделни устройства.
Методът за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми, съгласно изобретението включва няколко последователни етапа.
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020
В първия етан се извършва послойно изграждане на композитни леярски форми чрез многократно последователно нанасяне на прахообразен материал и на подходящо свързващо вещество върху вертикално преместващ се работен плот 2 в система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал, като например, гореописаната система. Нанасянето на свързващо вещество се извършва по предварително зададен контур от пореден слой на изгражданите леярски форми. Споменатият работен плот 2 представлява вертикално подвижно дъно на сменяем контейнер 1 за директно леене, върху което се изграждат една или повече монолитни неразглобяеми композитни леярски форми 27 със или без интегрирани едно или повече сърца.
Преди започване на работа в системата за послойно изграждане на тримерни обекти се зарежда празен контейнер 1 за директно леене, който се разполага в работната зона на системата, над вградено в системата повдигащо средство 4 и се застопорява. Фиксирането на контейнера 1 в работна позиция в системата се извършва от фиксаторите 3. След това повдигащото средство 4 повдига подвижното дъно 2 в горния край на контейнера 1 до работната равнина на нанасяне на слоевете. Нанасянето на материала и последващото нанасяне на свързващо вещество от нанасящите средства 41 и 43 започва в горната крайна позиция на подвижното дъно 2, при което то е подравнено е горния край на контейнера (фиг. 2).
След нанасяне на един слой прахообразен материал и, съответно, свързващо вещество, поради необходимостта нивото на нанасяне винаги да е постоянно, е необходимо вече образуваните слоеве да се свалят надолу със стъпка равна на дебелината на един слой. След нанасяне на съответния слой и на свързващото вещество, повдигащото средство 4 сваля подвижното дъно 2 надолу със стъпка, равна на дебелината на слоя и така това се извършва многократно до изготвяне на изграждания обект или обекти, или до изчерпване на пълния ход на движение на дъното във вертикална посока.
В случай че при етапа на изграждане на композитните леярски форми 27 не е използвана цялата работна височина на контейнера 1, следва етап на спускане на подвижното дъно 2 в долна крайна позиция.
В следващия етап контейнерът, за директно леене, е вече изградените една или повече леярски форми 27, се изважда ръчно или автоматично извън системата за послойно изграждане на тримерни обекти, преминавайки над повдигащото средство 4, което е в най-долното свое положение. Контейнерът 1 се заменя е друг идентичен контейнер за следващ работен цикъл на системата при минимално време за смяна е цел по-голяма производителност на общия цикъл. Следващият контейнер 1 се установява неподвижно е помощта на фиксиращи елементи 3, които определят точното му разположение и го възпрепятстват от евентуално преместване.
В следващ етап на метода изведеният от системата контейнер 1 се отвежда за отстраняване на излишния несвързан прахообразен материал 29 за оформяне на работните кухини на леярските форми 27, подлежащи на заливане е разтопен метал. Същевременно несвързаният прахообразен материал 26, изпълващ контейнера 1 и обгръщащ отвън леярските форми 27 не се отстранява. За предпочитане отстраняването на прахообразния материал 29 от работните кухини на леярските форми 27 се осъществява чрез вибриране, или чрез вакуумно изсмукване или чрез комбинация от двете. На фигура 6 схематично е изобразено средство за вакуумно изсмукване 28. След почистването на работните кухини се създава възможност за директно леене в леярските форми 27 в сменяемия контейнер 1 след изваждането му от машината.
Следва етап на директно леене на стопилка 30 в споменатите една или повече леярски форми 27, без изваждането им от споменатия контейнер 1, както схематично е изобразено на фиг. 7.
След изстиването на отливките 31 те се изваждат от контейнера 1 и се почистват от остатъчния прахообразен материал 26.
В последния етап на метода окончателно се отстраняват леяковите системи, мъртви глави и други елементи на отливките 31 до получаване на желаната отливка.
За специалистите в областта ще бъде ясно, че са възможни различни модификации на метода и системата, които също попадат в обхвата на изобретението, дефиниран в приложените претенции. Всички части на системата могат да бъдат заменени е технически еквивалентни елементи.
Референтните номера на техническите признаци са включени в претенциите единствено е цел да се увеличи разбираемостта на претенциите и, следователно, тези референтни номера нямат никакъв огра
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020 ничаващ ефект по отношение на интерпретацията на елементите, означени е тези референтни номера.
Claims (9)
1. Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на композитни леярски форми, включващ следните последователни етапи:
- етап на послойно изграждане на композитни леярски форми, включващ многократно последователно нанасяне на прахообразен материал и на подходящо свързващо вещество върху вертикално преместващ се работен плот (2) в система за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал, като нанасянето на свързващо вещество се извършва по предварително зададен контур от пореден слой на изгражданите леярски форми, а работният плот (2) представлява вертикално подвижно дъно на сменяем контейнер (1) за директно леене, разположен в работна зона на системата, върху което подвижно дъно (2) се изграждат една или повече монолитни неразглобяеми композитни леярски форми (27) със или без интегрирани едно или повече сърца;
- етап на спускане на подвижното дъно (2) в долна позиция, след изграждането на споменатите една или повече леярски форми (27) в случай, че при предходния етап на изграждане на композитните леярски форми не е използвана цялата работна височина на контейнера (1);
- етап на изваждане на контейнера (1) за директно леене е вече изградените една или повече леярски форми (27) от работната зона на системата за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал;
- етап на отстраняване на излишния несвързан прахообразен материал (29) от работните кухини на споменатите една или повече леярски форми (27), които по този начин се подготвят за директно леене в контейнера (1) за изготвяне на отливки (31);
- етап на директно леене в споменатите една или повече леярски форми (27) без изваждането им от контейнера (1);
- етап на изваждане на отливките от контейнера (1) след изстиването им и последващо почистване от остатъчен прахообразен материал;
- етап на окончателно отстраняване на леякови системи, мъртви глави и други елементи на отливките до получаване на желаната отливка.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се е това, че отстраняването на прахообразния материал (29) се осъществява чрез вибриране или чрез вакуумно изсмукване, или чрез комбинация от двете.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се е това, че подвижното дъно (2) на контейнера (1) за директно леене се премества вертикално между горна крайна позиция и долна крайна позиция от средство за повдигане и спускане (4) на подвижното дъно (2), вградено в системата за послойно изграждане на тримерни обекти от прахообразен материал.
4. Метод съгласно която и да е от предходните претенции, характеризиращ се е това, че контейнерът (1) за директно леене по време на изграждане на леярската форма е позициониран и фиксиран в системата за послойно изграждане на тримерни обекти чрез фиксатори (3).
5. Система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми е интегрирани сърца за директно леене на отливки съгласно метода от претенция 1, включваща вертикално преместващ се работен плот (2), средство или средства (41 и 43) за многократно последователно нанасяне на прахообразен материал и на подходящо свързващо вещество по предварително зададен контур от пореден слой на изграждания тримерен обект върху работния плот (2), като средствата за нанасяне (41 и 43) са разположени над работния плот (2), при което системата още включва и сменяем контейнер (1) е вертикално подвижно дъно, което включва работния плот (2), като подвижното дъно (2) е ограничено срещу излизане от сменяемия контейнер (1), при достигане на долна крайна позиция, при което системата включва и вградено средство (4) за повдигане и стъпково спускане на вертикалното подвижно дъно (2) между горна крайна позиция и долна крайна позиция, характеризираща се е това, че средството (4) за повдигане и спускане на вертикалното подвижно дъно (2) е монтирано в основата на системата и е разположено под сменяемия контейнер (1), заето порен в работна позиция в системата, при което сменяемият контейнер (1) е изграден от материал, позволяващ директно леене в него, след изваждането
Описания на издадени патенти за изобретения № 04.1/15.04.2020 му от системата за послойно изграждане на тримерни обекти.
6. Система съгласно претенция 5, характеризираща се е това, че сменяемият контейнер (1) е снабден в долната си част е четири ролкови колела (5).
7. Система съгласно претенции 5 и 6, характеризираща се е това, че има фиксатори (3) за позициониране и застопоряване на сменяемия контейнер (1) в работна позиция.
8. Система съгласно претенция 5, характеризираща се е това, че средството за повдигане и спускане на вертикалното подвижно дъно (2) на контейнера (1) включва ножична повдигаща система (4).
9. Система съгласно претенция 8, характеризираща се е това, че ножичната повдигаща система (4) се състои от две двойки удължени ножични рамена, разположени на разстояние една от друга, като двете рамена (ЮиП)на всяка двойка са разположени х-образно едно спрямо друго, а двете двойки рамена (ЮиП)са свързани помежду си посредством една централна ос (12) в мястото на кръстосване на раменете и четири крайни оси, свързващи краищата на раменете (10 и 11), като две от крайните оси (13 и 16) свързват долните краища на раменете (10 и 11) и са вертикално неподвижни, при което едната долна крайна ос (13) е хоризонтално неподвижна, а другата долна крайна ос (16) е хоризонтално подвижна и е водена от две хоризонтални долни релси (21), а другите две от крайните оси (14 и 15) свързват горните краища на раменете (ЮиП)и горен опорен елемент (3 5), и са вертикално подвижни, като едната горна крайна ос (15) е хоризонтално неподвижна, а другата горна крайна ос (14) е хоризонтално подвижна и е водена от две хоризонтални горни релси (22), при което задвижващо средство на ножично-повдигащата система включва електромотор е редуктор (20), задвижващ насрещно лагерувана винтогаечна предавка (19), която е приспособена да задвижва в две противоположни посоки два комплекта от по четири ролки (17), носени съответно от две хоризонтални носещи греди (23 и 24), като носещите греди (23 и 24) са разположени от двете страни и успоредно на централната ос (12), в нейната хоризонтална равнина, а на двата противоположни края на всяка носеща греда (23 и 24) са монтирани една до друга две ролки (17), така че да са в постоянен контакт и е възможност за търкаляне по една от страничните повърхности, съответно, на едно от двете рамена (10 или 11), които странични повърхности на раменете (10 и 11) са насочени към хоризонталната равнина на централната ос (12), като задвижващото средство на ножичната система е приспособено така, че в посока на раздалечаване на ролковите носачи краищата на ножичните рамена (10 или 11) във всяка двойка се сближават към хоризонталната равнина на централната ос (12) и съответно спускат горния опорен елемент (35), а в посока на сближаване на ролковите носачи краищата на ножичните рамена се отдалечават от хоризонталната равнина на централната ос (12) и съответно повдигат горния опорен елемент (35), като задвижващо средство е електрическо със защитено гъвкаво опроводяване (25).
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG112056A BG67021B1 (bg) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки |
| BR112018000681-5A BR112018000681A2 (pt) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | ?método e sistema para fundição direta de componentes de fundição por fabricação adicional de moldes monolíticos compostos? |
| JP2018500600A JP6578433B2 (ja) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | 一体形複合鋳型の積層造形によって鋳物部品を直接鋳造するための方法及びシステム |
| KR1020187001584A KR102018005B1 (ko) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | 일체형 복합 몰드의 부가 제조에 의해 주조 부품을 직접 주조하는 방법 및 시스템 |
| US15/743,980 US10695825B2 (en) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | Method and system for direct casting of cast components by additive manufacturing of composite monolithic molds |
| EP16760381.0A EP3370898B1 (en) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | Method for direct casting of cast components by additive manufacturing of composite monolithic molds |
| PCT/BG2016/050004 WO2017008130A1 (en) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | Method and system for direct casting of cast components by additive manufacturing of composite monolithic molds |
| CN201680044245.1A CN107848020B (zh) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | 通过增材制造复合材料整体模具来直接浇铸铸造元件的方法和系统 |
| RU2018100412A RU2698166C2 (ru) | 2015-07-14 | 2016-07-12 | Способ и система прямого литья отливок путем послойного формирования композитных монолитных литейных форм |
| HK18111119A HK1251516A1 (zh) | 2015-07-14 | 2018-08-29 | 通過增材製造複合材料整體模具來直接澆鑄鑄造元件的方法和系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG112056A BG67021B1 (bg) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG112056A BG112056A (bg) | 2017-01-31 |
| BG67021B1 true BG67021B1 (bg) | 2020-02-28 |
Family
ID=56855237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG112056A BG67021B1 (bg) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10695825B2 (bg) |
| EP (1) | EP3370898B1 (bg) |
| JP (1) | JP6578433B2 (bg) |
| KR (1) | KR102018005B1 (bg) |
| CN (1) | CN107848020B (bg) |
| BG (1) | BG67021B1 (bg) |
| BR (1) | BR112018000681A2 (bg) |
| HK (1) | HK1251516A1 (bg) |
| RU (1) | RU2698166C2 (bg) |
| WO (1) | WO2017008130A1 (bg) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10981217B2 (en) | 2018-11-19 | 2021-04-20 | General Electric Company | Leachable casting core and method of manufacture |
| US11021968B2 (en) | 2018-11-19 | 2021-06-01 | General Electric Company | Reduced cross flow linking cavities and method of casting |
| CN109613541A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种基于车联网系统车内移动监测方法 |
| PL3736109T3 (pl) * | 2019-05-09 | 2022-08-01 | Exone Gmbh | Drukarka 3d, układ drukarek 3d oraz sposób druku 3d |
| US20220314330A1 (en) * | 2019-07-14 | 2022-10-06 | Tritone Technologies Ltd. | Mold preparation and paste filling |
| CN111468724A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-31 | 中国航空制造技术研究院 | 一种包壳式复合增材制造装置 |
| EP4151392A1 (en) * | 2021-09-15 | 2023-03-22 | Sinterit Sp. z o.o. | A pbf printer with a bed ejecting mechanism |
| CN115106481B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-06-13 | 南京航空航天大学 | 一种双辊同步微调定量可控砂型增材制造铺砂方法与装置 |
| CN115815529B (zh) * | 2022-12-29 | 2023-09-26 | 重庆金石智诚科技有限公司 | 一种双向铺砂3d砂型打印装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE440397C (de) | 1927-05-05 | Ernst Schumacher Dipl Ing | Unterteilter Kuehlmantel fuer Drehrostgaserzeuger | |
| JPS62189855U (bg) * | 1986-05-23 | 1987-12-03 | ||
| US5814161A (en) * | 1992-11-30 | 1998-09-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Ceramic mold finishing techniques for removing powder |
| ATE192367T1 (de) | 1994-05-27 | 2000-05-15 | Eos Electro Optical Syst | Verfahren für den einsatz in der giessereitechnik |
| DE4440397C2 (de) | 1994-11-11 | 2001-04-26 | Eos Electro Optical Syst | Verfahren zum Herstellen von Gußformen |
| JP3332215B2 (ja) * | 1998-07-13 | 2002-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | 積層造形鋳型、積層造形鋳型を用いた鋳造方法 |
| DE19846478C5 (de) * | 1998-10-09 | 2004-10-14 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Laser-Sintermaschine |
| DE10047614C2 (de) | 2000-09-26 | 2003-03-27 | Generis Gmbh | Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Modellen |
| DE10047615A1 (de) | 2000-09-26 | 2002-04-25 | Generis Gmbh | Wechselbehälter |
| JP2002224794A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-13 | Tsujii Seisakusho:Kk | 鋳造方法 |
| CN1684786A (zh) * | 2002-08-20 | 2005-10-19 | 美国挤压研磨公司 | 铸造方法以及用于进行该方法的制品 |
| DE202006010327U1 (de) | 2006-07-04 | 2007-11-15 | Prometal Rct Gmbh | Wechselbehälter |
| US8137607B2 (en) * | 2006-11-07 | 2012-03-20 | Ford Motor Company | Process for making reusable tooling |
| JP2008183847A (ja) | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 金型用マスターモデルの成形方法 |
| JP5123629B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2013-01-23 | アイシン高丘株式会社 | 無枠式砂鋳型鋳造装置 |
| RU2401180C2 (ru) * | 2008-08-15 | 2010-10-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления |
| JP3164596U (ja) | 2010-09-24 | 2010-12-09 | 後藤 博 | テーブルリフト |
| JP2013094841A (ja) | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Hitachi Ltd | ガスタービン翼の冷却通路形成用セラミック中子 |
| US20130220572A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Ford Motor Company | Molding assembly with heating and cooling system |
| US8651167B1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-02-18 | Ford Global Technologies, Llc | Sand printed mold package for casting a wheel assembly having directional solidification features |
-
2015
- 2015-07-14 BG BG112056A patent/BG67021B1/bg unknown
-
2016
- 2016-07-12 BR BR112018000681-5A patent/BR112018000681A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-07-12 EP EP16760381.0A patent/EP3370898B1/en active Active
- 2016-07-12 US US15/743,980 patent/US10695825B2/en active Active
- 2016-07-12 RU RU2018100412A patent/RU2698166C2/ru active
- 2016-07-12 JP JP2018500600A patent/JP6578433B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2016-07-12 CN CN201680044245.1A patent/CN107848020B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-07-12 WO PCT/BG2016/050004 patent/WO2017008130A1/en active Application Filing
- 2016-07-12 KR KR1020187001584A patent/KR102018005B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-08-29 HK HK18111119A patent/HK1251516A1/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017008130A4 (en) | 2017-03-02 |
| RU2698166C2 (ru) | 2019-08-22 |
| KR20180019677A (ko) | 2018-02-26 |
| WO2017008130A1 (en) | 2017-01-19 |
| CN107848020B (zh) | 2019-09-24 |
| CN107848020A (zh) | 2018-03-27 |
| KR102018005B1 (ko) | 2019-09-03 |
| CN107848020A8 (zh) | 2018-09-28 |
| RU2018100412A (ru) | 2019-07-10 |
| US10695825B2 (en) | 2020-06-30 |
| BR112018000681A2 (pt) | 2019-05-14 |
| BG112056A (bg) | 2017-01-31 |
| JP2018526218A (ja) | 2018-09-13 |
| HK1251516A1 (zh) | 2019-02-01 |
| EP3370898B1 (en) | 2022-04-27 |
| RU2018100412A3 (bg) | 2019-07-17 |
| JP6578433B2 (ja) | 2019-09-18 |
| EP3370898A1 (en) | 2018-09-12 |
| US20190022742A1 (en) | 2019-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BG67021B1 (bg) | Метод за директно леене на отливки чрез послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца и система за послойно изграждане на монолитни композитни леярски форми с интегрирани сърца за директно леене на отливки | |
| CN108712958A (zh) | 用于借助构造区工具制造3d成型件的方法和装置 | |
| JP6266163B2 (ja) | ３ｄプリンタ、３ｄプリンタ装置および生成造形工程 | |
| CN110194669B (zh) | 一种大型复杂零件的激光选区烧结成形装备、系统及方法 | |
| RU2666833C2 (ru) | Способ и оборудование для отливки бетонных изделий | |
| CN111186010A (zh) | 一种混凝土构件的双层加工线及其加工方法 | |
| JP3145964B2 (ja) | 低圧ダイカストプラント | |
| CN110918903A (zh) | 全自动覆砂造型机 | |
| KR102142507B1 (ko) | 적층 가공 기술에 의해 세라믹 또는 금속 소재로 만든 피스를 제조하는 방법 및 머신 | |
| CN113427619B (zh) | 一种盾构隧道管片智能化生产线及其使用方法 | |
| RU2739061C2 (ru) | Машина для изготовления песчаных стержней | |
| US7967054B2 (en) | Mold-forming assembly | |
| JP2004237285A (ja) | 鋳型造型方法及びその装置並びに鋳枠係脱装置 | |
| RU182389U1 (ru) | Рама гидрокантователя для монтажа на мостовом кране | |
| US1770303A (en) | Machine for the manufacture of concrete blocks and the like | |
| CN219402229U (zh) | 立体造型工部 | |
| JP2002263792A (ja) | 鋳造用砂型とその造形装置 | |
| US2993247A (en) | Method and apparatus for handling foundry flasks | |
| JP6442351B2 (ja) | 鋳型造型設備用安全装置 | |
| RU2574619C1 (ru) | Способ формовки | |
| JP2023176936A (ja) | 立体造形装置 | |
| RU2490120C1 (ru) | Конвейерная линия для изготовления многослойных железобетонных изделий | |
| JPH0533944U (ja) | 連続鋳造設備の鋳型内金物投入装置 | |
| CN105964948A (zh) | 一种高效造芯机 |