RU2311984C2 - Способ литья и средства для его осуществления - Google Patents
Способ литья и средства для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2311984C2 RU2311984C2 RU2005107702/02A RU2005107702A RU2311984C2 RU 2311984 C2 RU2311984 C2 RU 2311984C2 RU 2005107702/02 A RU2005107702/02 A RU 2005107702/02A RU 2005107702 A RU2005107702 A RU 2005107702A RU 2311984 C2 RU2311984 C2 RU 2311984C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- porous powder
- powder part
- powder
- mold
- porous
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 200
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 21
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 33
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- 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
- B22C9/04—Use of lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/10—Formation of a green body
- B22F10/14—Formation of a green body by jetting of binder onto a bed of metal powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/10—Formation of a green body
- B22F10/16—Formation of a green body by embedding the binder within the powder bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F3/26—Impregnating
-
- 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
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
-
- 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
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1005—Pretreatment of the non-metallic additives
- C22C1/1015—Pretreatment of the non-metallic additives by preparing or treating a non-metallic additive preform
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
- B22F10/68—Cleaning or washing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу отливки с использованием формы с расходуемым шаблоном. Способ получения литого изделия включает изготовление пористой порошковой детали из неиспаряющегося порошка, изготовление литейной формы с использованием пористой порошковой детали в качестве расходуемого шаблона и литье расплавленного металла в полученную литейную форму. При литье пористая порошковая деталь практически полностью разрушается, а порошок, который является составляющим материалом детали, становится компонентом отлитого изделия. Техническим результатом является упрощение получения литых изделий, имеющих сложную форму и внутреннюю структуру, без использования вкладышей. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Перекрестные ссылки на родственные заявки
Данная заявка притязает на приоритет по предварительной заявке на патент США №60/404642, поданной 20 августа 2002, которая введена настоящим ссылкой во всей своей полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу отливки металлических и композитных изделий с использованием формы, причем форма содержит пористую порошковую деталь, используемую в качестве расходуемого шаблона. Кроме того, изобретение относится к способам получения таких форм и шаблонов, а также к самим формам и шаблонам. Предпочтительно, пористая порошковая деталь изготовлена способом быстрого макетирования.
Предыдущий уровень техники
Отлитое или литое изделие является обычно изделием, которое получают, оставляя расплавленный металл застывать в форме. Литое изделие принимает конфигурацию литейной формы. Литые изделия применяются как составные части во многих промышленных и потребительских продуктах.
Тип используемой формы зависит в большой степени от выбранного способа отливки. С возникновением процесса литья металла и до настоящего времени самой обычной формовочной средой, в которой отливается металл, был, несомненно, песок. Формы могут быть сделаны из других материалов, например, существуют металлические формы, графитовые формы и гипсовые формы. Во многих случаях при изготовлении форм, в которых формуется отливка, применяются шаблоны. Некоторые шаблоны могут использоваться повторно сотни или даже тысячи раз, тогда как другие являются одноразовыми шаблонами, которые разрушаются в процессе изготовления формы.
Существует ряд известных способов литья, каждый со своими конкретными достоинствами и недостатками. Эти способы включают литье в песчаные формы, прецизионное литье, свободную заливку форм или непрерывное фасонное литье под низким давлением, жидкую штамповку при высоком давлении, тиксотропное литье, центробежное литье, отливку в гипсовые или оболочковые формы и жидкую штамповку.
Изготовление форм часто является дорогим и отнимает много времени. Формы или шаблоны для форм могут быть обработаны квалифицированным специалистом на станках для выверки деталей, иногда используя сложные и дорогие автоматизированные технологии. Требования к изготовлению форм или шаблонов для процессов литья часто приводят к большим срокам поставки первых литых изделий. Например, прецизионная отливка часто требует три месяца для приготовления первой отливки. Кокильная отливка и непрерывное фасонное литье могут потребовать еще большего времени на подготовку, которое может приближаться к шести месяцам. Однако разработчики новых продуктов все больше и больше требуют коротких времен производственного цикла, так как от начальной идеи до конечного компонента они могут несколько раз изменить конструкцию.
Чтобы быстро получить трехмерную модель нового изделия, конструкторами может применяться быстрое макетирование. Термин "быстрое макетирование" относится к классу технологий, которые создают физические модели по данным автоматизированного проектирования (CAD) за относительно короткий период времени. Быстрое макетирование известно также в данной области как "технология производства твердых свободных форм". Способы быстрого макетирования иногда называют "трехмерными принтерами", так как они позволяют конструкторам быстро создать осязаемые трехмерные прототипы их разработок из компьютерного файла, а не просто двумерные картинки. Модели, получаемые быстрым макетированием, имеют много применений. Например, они создают превосходные визуальные вспомогательные средства для того, чтобы сообщить об идеях сотрудникам или клиентам. Кроме того, восковые модели, сделанные способами быстрого макетирования, использовались в качестве шаблонов в процессах литья по выплавляемым восковым моделям. Хотя способы быстрого макетирования хорошо подходят для изготовления прототипов, специалисты в данной области поймут, что продукция способов быстрого макетирования не ограничена тем, чтобы быть просто макетами.
Двумя примерами имеющихся систем быстрого макетирования являются трехмерная печать (3DP) и избирательное лазерное спекание (SLS). Оба этих метода создают физическую модель на послойной основе для производства трехмерного изделия, сделанного из порошка, связанного полимерным связующим. Такие процессы способны создавать объекты со сложными внутренними свойствами, например каналами, которые не могут быть произведены другими средствами. 3DP-процесс концептуально сходен со струйной печатью. Однако вместо чернил в 3DP-процессе накладывают полимерный клей. Этот полимерный клей наносится на слой порошка в соответствии с двумерным срезом трехмерного компьютерного представления желаемого объекта. В SLS-процессе создают изделия, сплавляя друг с другом покрытые полимером частицы порошка. Управляемый компьютером лазерный пучок сканирует каждый слой порошка и сплавляет полимерные покрытия соседних частиц, чтобы связать частицы вместе в цельное изделие.
Процессы 3DP и SLS производят пористые порошковые детали, которые обычно содержат от примерно 30 до более 60 об.% порошка, в зависимости от плотности упаковки порошка, и около 10 об.% связующего, причем остальное является пустым объемом. Пористая порошковая деталь, выполненная по любому из этих способов, является хрупкой и обычно подвергается термической обработке, чтобы получить полностью плотное изделие, имеющее улучшенные механические свойства. Типичная термообработка состоит из удаления связующего, спекания порошка и пропитывания спеченного изделия дополнительным расплавленным металлом.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение рассматривает применение пористой порошковой детали, имеющей относительную плотность менее примерно 80%, в качестве расходуемого литьевого шаблона. Относительная плотность выражена в процентной доле и является отношением плотности, которую реально имеет пористая порошковая деталь, к плотности, которую деталь имела бы, если бы не содержала пор или полимерного связующего. Полностью плотная деталь имеет относительную плотность 100%. Термин "пористый" используется в выражении "пористая порошковая деталь", чтобы указать, что порошковая деталь не полностью плотная. Предпочтительно, пористая порошковая деталь имеет относительную плотность, например, от 30 до 40%, чтобы дать возможность влить в форму соответствующую высокую долю расплавленного металла.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют изготовить литые изделия за короткое время, комбинируя технологию быстрого макетирования с обычными способами отливки. В таких вариантах осуществления пористую порошковую деталь, состоящую из порошка, связанного полимерным связующим, получают техникой быстрого макетирования. Литейную форму изготовляют, используя пористую порошковую деталь в качестве расходуемого шаблона, при этом пористая порошковая деталь окружена песком для литья в литьевой опоке. Опоку в сборке нагревают для удаления или разложения полимерного связующего в пористой порошковой детали. Расплавленный металл заливают в форму, содержащую пористую порошковую деталь, причем пористая порошковая деталь может расплавиться или частично расплавиться в зависимости от температуры расплавленного металла и затем застыть вместе с расплавленным металлом с образованием литого изделия. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления пористую порошковую деталь снабжают керамическим покрытием перед тем, как она будет окружена песком для литья.
Пористые порошковые детали могут также быть произведены другими способами. Примеры таких способов включают, без ограничений, штамповку вырубанием, холодное изостатическое прессование и спекание сыпучего порошка в форму. Хотя, в некоторых случаях, применение пористых порошковых деталей, изготовленных не быстрым макетированием, а другими способами, в качестве расходуемых литьевых шаблонов может и не сокращать время от начальной конструкции до отливки, тем не менее, их использование предоставляет в распоряжение, по существу, неизвестный ранее способ изготовления литейных форм.
Пористая порошковая деталь используется как расходуемый литьевой шаблон, который определяет форму песчаной литейной формы или керамического остова, который образуется вокруг нее. Как и обычный расходуемый литьевой шаблон, пористая порошковая деталь практически полностью разрушается при ее однократном применении. Однако в отличие от обычного расходуемого литьевого шаблона порошок, который является составляющим материалом детали, становится компонентом отлитого изделия. В некоторых случаях порошок из пористой порошковой детали полностью или частично расплавляется и смешивается или сплавляется с отливаемым расплавленным металлом, который наливают в форму, содержащую пористую порошковую деталь. В других случаях порошок образует композитный материал с расплавленным металлом для литья.
Рассматриваются также способы получения форм, содержащих пористую порошковую деталь, используемую в качестве расходуемого шаблона. Такие способы включают стадии изготовления пористой порошковой детали, например, путем применения быстрого макетирования, и изготовление литейной формы с применением этой пористой порошковой детали в качестве расходуемого шаблона. Некоторые варианты осуществления включают стадию нанесения на пористую порошковую деталь керамического покрытия.
Формы и расходуемые шаблоны, содержащие пористые порошковые детали, также рассматриваются настоящим изобретением.
Варианты осуществления настоящего изобретения, которые используют способ быстрого макетирования для изготовления пористой порошковой детали для использования как расходуемого шаблона, имеют то преимущество, что литые изделия, имеющие сложные формы и внутреннюю структуру, такую, как каналы, могут в некоторых случаях быть отлиты без необходимости вкладышей внутри формы.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что некоторые из его вариантов осуществления обеспечивают получение литых изделий, которые могут иметь однородную микроструктуру и могут быть металлургически упрочнены путем термического упрочнения. Напротив, пропитанные традиционными способами изделия, полученные быстрым макетированием, обычно не являются ни однородными, ни упрочняемыми.
Другие детали и преимущества настоящего изобретения станут ясны специалистам в данной области из следующего детального описания его предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления и приложенных чертежей.
Краткое описание чертежей
Особенности характеристик и достоинств настоящего изобретения будут лучше поняты благодаря ссылкам на приложенные чертежи. Следует, однако, понимать, что чертежи предназначены исключительно для целей иллюстрации и не являются определением границ настоящего изобретения.
Фиг.1A-D показывают последовательные стадии в создании пористой порошковой детали обычным способом быстрого макетирования.
Фиг.1A показывает три стадии создания одного слоя пористой порошковой детали.
Фиг.1B показывает пористую порошковую деталь в стадии частичной готовности.
Фиг.1C показывает пористую порошковую деталь после того, как был изготовлен последний слой.
Фиг.1D показывает готовую пористую порошковую деталь.
Фиг.2A-E показывают последовательные стадии способа, который использует пористую порошковую деталь, показанную на Фиг.1.
Фиг.2A показывает пористую порошковую деталь после того, как на ее внутренней и внешней поверхности было образовано огнеупорное покрытие из керамики.
Фиг.2B показывает прогрев пористой порошковой детали по Фиг.2A, установленной в песок для литья внутри литьевой опоки, для образования литейной формы.
Фиг.2C показывает заливку расплавленного металла в литейную форму по Фиг.2B.
Фиг.2D показывает застывание и охлаждение литого изделия, отлитого в соответствии с Фиг.2C.
Фиг.2E показывает литое изделие по Фиг.2D после того, как его удалили из песка для литья.
Фиг.2F показывает литое изделие по Фиг.2E после того, как был удален вертикальный литник.
Предпочтительный пример осуществления изобретения
В этом разделе некоторые варианты исполнения настоящего изобретения, предпочтительные в настоящее время, описываются более детально и в достаточной мере для специалистов в данной области, чтобы осуществить настоящее изобретение.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены, чтобы получить сложные литые изделия с жесткими допусками. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления для изготовления пористой порошковой детали, которая затем используется как расходуемый шаблон для изготовления литейной формы, применяется быстрое макетирование. Быстрое макетирование, применяемое в этих вариантах осуществления, может содержать следующие стадии:
1. Создание CAD-модели шаблона. Деталь, которая должна быть создана, моделируется с применением программы автоматизированного проектирования (CAD). Конструктор может использовать уже существующий CAD-файл или может при желании создать файл специально для целей макетирования.
2. Конвертирование CAD-модели в стереолитографический файловый формат, называемый STL-форматом. STL-формат принят как стандартный в отрасли быстрого макетирования.
3. Расщепление компьютерной STL-модели на ряд тонких поперечных слоев, используя алгоритмическую программу расщепления. Некоторые такие программы имеются в продаже, и большинство из них позволяет пользователю подобрать размер, расположение и ориентацию модели.
4. Изготовление детали на машине быстрого макетирования. Реальная конструкция детали достигается с использованием машины быстрого макетирования посредством послойного создания.
5. Очистка и отделка детали. Сюда входит удаление детали из машины быстрого макетирования и отделение всего сыпучего порошка. Могут быть также необходимы некоторая незначительная очистка и обработка поверхности детали.
Такие варианты осуществления настоящего изобретения могут использовать способ быстрого макетирования любого типа, известного специалистам в данной области, в котором возможно создание пористой порошковой детали. Двумя такими способами, которые особенно предпочтительны, являются 3DP и SLS. Следует понимать, что для специалистов в данной области очевидно, что пористые порошковые детали, изготовленные способом быстрого макетирования, отличаются от пористых порошковых деталей, изготовленных другими способами, по своим уникальным структурным характеристикам. Это так, потому что в отличие от других способов создания форм, способы быстрого макетирования не искажают форму частиц порошка или не приводят к поверхностному сцеплению соседних частиц порошка. К тому же по способам быстрого макетирования возможно изготовление пористых порошковых деталей, имеющих внутреннюю структуру, например каналы, которые не могут быть получены другими средствами.
На фиг.1A-D схематически изображены последовательные стадии создания пористой порошковой детали обычным способом быстрого макетирования. Показанная пористая порошковая деталь является шаблоном 2 детали украшения. Если обратиться к этим фигурам, Фиг.1A иллюстрирует создание одного слоя шаблона 2 детали украшения, показанное на стадии, в которой шаблон 2 детали украшения закончен только частично. Частично законченный шаблон 2 детали украшения окружен порошковой подстилкой 4 внутри машины 6 быстрого макетирования. В крайней левой части валик 8 выравнивает верхнюю поверхность порошковой подстилки 4, распределяя слой 10 порошка поверх частично завершенного шаблона 2 детали украшения. В центральной части печатная головка 12 сканирует слой 10 порошка, чтобы образовать новый верхний слой 14 частично завершенного шаблона 2 детали украшения. В 3DP-процессе печатная головка 12 может доставить струю полимерного связующего в слой 10 порошка, чтобы связать вместе соседние частицы порошка. В SLS-процессе печатная головка 12 может направить лазерный пучок в слой 10 порошка, чтобы сплавить вместе полимерные покрытия соседних частиц порошка. Самая правая часть показывает завершенный новый слой 14. Поршень 16, который поддерживает порошковую подстилку 4, затем, как показано, смещается вниз, чтобы вместить добавление порошка к порошковой подстилке 4 для нанесения следующего слоя порошка на шаблон 2 детали украшения.
Фиг.1B показывает шаблон 2 детали украшения на промежуточной стадии после того, как было изготовлено несколько слоев. Фиг.1C показывает шаблон 2 детали украшения после того, как был выполнен последний слой. Фиг.1D показывает готовую деталь украшения после того, как ее удалили из порошковой подстилки 4 машины 6 быстрого макетирования. Отметим, что шаблон 2 детали украшения содержит внутренние каналы 18, 20.
Пористые порошковые детали, изготовленные быстрым макетированием или другими способами, используются как одноразовые шаблоны для литейных форм. Например, пористая порошковая деталь может использоваться, чтобы заменить шаблон из пеноматериала или восковой шаблон в процессе, который сходен с обычным способом литья по выплавляемым восковым моделям или выплавляемым моделями из пеноматериала. Способы литья по выплавляемым моделям из пеноматериала или выплавляемым восковым моделям известны также как способы прецизионного литья с покрытием, где слово "покрытие" используется, чтобы указать, что одноразовый восковой шаблон или шаблон из пеноматериала покрыт керамическим слоем. В обычных процессах прецизионного литья нанесенный керамический слой делают, чтобы создать твердую оболочку вокруг воскового или пенопластового шаблона. Шаблон с покрытием нагревают для удаления или избавления от пеноматериала или воска. Оставшаяся полая керамическая оболочка может поддерживаться песком для литья в литьевой опоке, чтобы получить литейную форму. Керамическая оболочка также предотвращает контактирование расплавленного металла с окружающим песком для литья.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения видоизменяют традиционные способы прецизионного литья тем, что пористую порошковую деталь, которую используют как расходуемый шаблон, не удаляют или уничтожают перед заливкой расплавленного металла, но наоборот, соединяют с расплавленным металлом для образования литого изделия. Такие варианты осуществления могут включать следующие стадии, которые показаны на Фиг.2A-F.
Обратимся к Фиг.2A: показанная пористая порошковая деталь является шаблоном 2 детали украшения по Фиг.1A-D. Шаблон 2 детали украшения покрыт керамикой для получения керамической оболочки 22 на ее внешней поверхности, а на всех внутренних поверхностях он может иметь, например, поверхности с внутренними каналами 18, 20. Покрытие, которое образует керамическую оболочку 22, может быть нанесено, как и в традиционном прецизионном литье, например, путем макания, напыления, или обливки, используя шликер. Угол смачивания шликером поверхности пористой порошковой детали, например шаблона 2 детали украшения, должен быть больше, чем примерно 90 градусов, чтобы избежать просачивания шликера внутрь пористой порошковой детали. Покрытие может быть высушено в условиях окружающей среды или особых условиях сушки, например в условиях, получаемых в нагретой печи. Керамика может быть любой керамикой, в том числе той, которая обычно используется в прецизионном литье, которая физически и химически совместима с заливаемым расплавленным металлом и с материалами, составляющими пористую порошковую деталь.
Обратимся к Фиг.2B: покрытый керамикой шаблон 2 детали украшения окружен песком 24 для литья внутри литьевой опоки 26, имеющей вентиляционные отверстия. Из-за сложности геометрии конкретной пористой порошковой детали песку 22 для литья может быть трудно достичь некоторых зон, например, каналов 18, 20 шаблона 2 детали украшения. Течение и надлежащее уплотнение песка 24 для литья вокруг и внутри внутренних каналов 18, 20 шаблона 2 детали украшения могут быть улучшены, применяя вибростенд. Нужно следить, чтобы при уплотнении песка 24 для литья не деформировать шаблон 2 детали украшения или керамическое покрытие 22. Перед тем, как обложить песком 24 для литья имеющий керамическое покрытие шаблон 2 детали украшения, удаляют часть керамического покрытия 22 и на это место устанавливают вертикальный литник 28, чтобы провести расплавленный металл в выполненный из спеченного металлического порошка каркас 29 шаблона 2 детали украшения. Могут также быть использованы питатели и/или желобы, чтобы помочь доставить расплавленный металл к пористой порошковой детали. В некоторых вариантах осуществления пористая порошковая деталь разрабатывается и конструируется так, чтобы иметь встроенные питатели и/или желобы.
После того как песок 24 для литья был надлежащим образом уплотнен, опоку в сборке 30 прогревают средством 32 подогрева, например печью или газовоздушной горелкой, до температуры, при которой связующее в шаблоне 2 детали украшения частично или полностью удаляется путем испарения или разложения. Газы и пары, выделенные во время этого процесса удаления связующего, могут выходить через вертикальный литник 28 и любые питатели и желобы, которые применяются. Прогрев также снижает теплопотери расплавленного металла в процессе литья. Процесс прогрева может быть проведен на воздухе, но более предпочтительно он проводится в регулируемой атмосфере, чтобы условия на поверхности металлического порошка пористой порошковой детали были оптимизированы для процесса литья. Например, можно использовать защитную атмосферу, чтобы предотвратить окисление металлического порошка во время прогрева. Примеры таких защитных атмосфер включают водород, азот, аргон и их комбинации.
Обратимся к Фиг.2C: после того как опока в сборке 30 была прогрета, расплавленный металл 34 вливают через вертикальный литник 28 внутрь шаблона 2 детали украшения. Расплавленный металл 34 плавит порошковый каркас 29 и принимает геометрию шаблона 2 детали украшения. В некоторых вариантах осуществления расплавленный металл 34 полностью расплавляет порошок каркаса 29, тогда как в других вариантах осуществления порошок полностью или частично образует с расплавленным металлом 34 композитный материал. Как и стадия прогрева, стадия литья может быть проведена на воздухе или в защитной атмосфере.
Обратимся к Фиг.2D: опоку в сборке 30 охлаждают, чтобы отвердить расплавленный металл 34.
Обратимся к Фиг.2E: затвердевшая литая деталь 36 украшения удалена из песка 24 для литья, а керамическое покрытие 22 и вертикальный литник 28 удалены с литой детали 36 украшения.
Обратимся к Фиг.2F: материал 38 из вертикального литника удален с отлитой детали 36 украшения. Затем отлитая деталь 36 украшения может быть очищена и осмотрена.
Хотя при обсуждении Фиг.2A-F перед стадией заливки расплавленного металла следует стадия прогрева, на которой связующее удаляют из пористой порошковой детали, нет необходимости, чтобы эти стадии проводились одна за другой. Во-первых, следует понимать, что стадия удаления связующего необходима только в тех случаях, когда связующее должно быть удалено из пористой порошковой детали, чтобы предотвратить вредное взаимодействие связующего с расплавленным металлом. В некоторых вариантах осуществления стадии удаления связующего не требуется, так как пористая порошковая деталь содержит мало связующего или не содержит его вовсе, как в некоторых случаях, когда пористая порошковая деталь формируется в процессе, который использует приложение сжимающего давления для соединения порошка путем механического сцепления или путем контактной точечной сварки. Во-вторых, следует понимать, что стадия удаления связующего, если она применяется, может быть проведена в любое время до стадии литья. Например, в некоторых вариантах осуществления, применяющих керамическое покрытие, связующее может быть удалено даже раньше, чем имеющую покрытие пористую порошковую деталь помещают в литьевую опоку. В таких вариантах осуществления имеющая покрытие пористая порошковая деталь может храниться в течение некоторого периода после удаления связующего и до помещения ее в литьевую опоку. В некоторых вариантах осуществления литьевая опока целиком может быть помещена на хранение после удаления связующего и затем позднее прогрета перед отливкой. В-третьих, следует понимать, что за исключением случаев, когда прогрев необходим для удаления или разложения связующего или для спекания песка для литья или керамического покрытия, прогрев должен быть проведен только там, где он необходим, чтобы предотвратить проблемы преждевременного застывания, или же чтобы облегчить наполнение формы.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения порошок в пористой порошковой детали является металлическим порошком, который полностью плавится и смешивается или сплавляется с расплавленным металлом. В таких вариантах осуществления важно, чтобы расплавленный металл имел достаточный перегрев, чтобы расплавить металлический порошок из пористой порошковой детали. В предположении отсутствия теплопереноса от расплавленного металла к песку соотношение между температурой расплавленного металла и температурой прогрева опоки в сборке в таких случаях выражается как:
где
Tph означает температуру прогрева опоки в сборке, которая содержит пористую порошковую деталь;
Tmp является температурой плавления порошкового материала;
Cpp является удельной теплоемкостью материала порошка;
Hmp является теплотой плавления порошкового материала;
Tmm является температурой плавления расплавленного металла;
Toh является температурой перегрева расплавленного металла;
Cpm является удельной теплоемкостью расплавленного металла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пористая порошковая деталь используется как шаблон для литейной формы без того, чтобы на нем была образована керамическая оболочка. Хотя такие варианты осуществления могут не давать такую же гладкую поверхность, как те, что используют керамическую оболочку, и могут потребовать применения смазки для формы или дополнительной очистки и дополнительного внимания при изготовлении формы, чтобы предотвратить деформацию пористой порошковой детали, они устраняют затраты на изготовление и удаление керамической оболочки. Однако применение керамического покрытия предпочтительно, так как покрытие помогает защитить структурную целостность пористой порошковой детали до литья.
Для изготовления пористой порошковой детали может применяться любой тип порошка, который совместим с выбранным способом образования изделия. Тип порошка должен выбираться в зависимости от металла, который будет отливаться, и свойств, какие желательны для литого изделия. Во многих случаях выбранный порошок будет чистым металлом или металлическим сплавом, но могут также применяться керамические порошки и металлокерамика. Например, порошок может быть железом или сплавом железа, в том числе сталью, например, малоуглеродистой сталью, сталью со средним содержанием углерода, высокоуглеродистой сталью, инструментальной сталью или нержавеющей сталью. Порошок может также быть никелем, никелевым сплавом, алюминием, алюминиевым сплавом, титаном, титановым сплавом, медью, медным сплавом, магнием, магниевым сплавом, цинком, цинковым сплавом, интерметаллическим соединением, тугоплавким металлом или сплавом тугоплавкого металла. В большинстве вариантов осуществления, где порошок содержит тугоплавкий металл, керамику или металлокерамику, порошок и литьевой металл будут образовывать литое изделие, которое имеет композитную структуру.
Порошок может иметь форму частиц любого типа. Однако поскольку желательно, чтобы относительная плотность пористой порошковой детали была низкой, например в диапазоне 30-40%, более предпочтительны нерегулярные формы частиц порошка, чем сферические формы, в случаях, когда пониженная плотность упаковки, присущая порошкам нерегулярной формы, дает в итоге пористые порошковые детали с низкой относительной плотностью.
Отливаемый металл может быть любым металлом, который поддается литью. Температура плавления металла может быть выше или ниже, чем у порошка пористой порошковой детали. В некоторых вариантах осуществления отливаемый металл и порошок пористой порошковой детали имеют одинаковый или сходный составы. Например, металл может быть чистым алюминием, а порошок - алюминиевым сплавом.
Пример
В последние годы со стороны торговли было давление на литейную промышленность, чтобы вводить в оборот новые литые композиции более быстрыми темпами. Это снизило время, имеющееся у новой разработки, чтобы пройти от замысла через стадию опытного образца и до промышленного производства. Следующий предсказательный пример описывает применение одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Деталь украшения той же конструкции, что показана на Фиг.2F как литая деталь 36 украшения, должна быть сделана из медно-оловянной бронзы с конечным составом 90% медь и 10% олово. Деталь украшения должна иметь 3 см в ширину, 1,5 см в высоту и 1 см в глубину. Создают CAD-файл трехмерной модели детали украшения. CAD-файл конвертируют в формат STP-файла. К STP-файлу применяют алгоритм разделения на слои, чтобы создать файл детали украшения, который будет использоваться в 3DP-процессе машиной быстрого макетирования для создания пористой порошковой детали детали в качестве шаблона для детали украшения. Готовят порошок бронзы с высоким содержанием олова, который имеет состав 80% меди и 20% олова и проходит через сетчатый фильтр 140 меш (размер отверстия 106 микрон) и задерживается на сетчатом фильтре 325 меш (размер отверстий 45 микрон). Машина быстрого макетирования PROMETAL RTS 300, производства Extrude Hone Corporation of Irwin, Пенсильвания, США, использует файл детали украшения и порошок бронзы с высоким содержанием олова, чтобы изготовить, с помощью 3DP-процесса, пористую порошковую деталь, которая имеет относительную плотность 50%.
Пористую порошковую деталь вынимают из машины быстрого макетирования, а весь неизрасходованный порошок удаляют из пористой порошковой детали. К пористой порошковой детали крепят питатели и желобы. Комплекс, в который входят деталь из частиц порошка и прикрепленные к нему питатели и желобы, покрывают керамической оболочкой, многократно окуная комплекс в суспензию нитрида бора и оставляя образованное покрытие сушиться. После того как керамическое покрытие создано, комплекс помещают в литьевую опоку, и к комплексу прикрепляют вертикальный литник. В литьевую опоку добавляют песок для литья и применяют вибростенд, чтобы помочь распределить песок для литья вокруг комплекса, заполняя все внутренние и внешние пустоты, за исключением тех, в которые должен заливаться расплавленный металл. Чтобы уплотнить песок для литья вокруг комплекса, используют стандартные методы уплотнения.
Опоку в сборке нагревают до примерно 790°C в защитной атмосфере азота для удаления полимерного связующего, которое добавляли во время 3DP-процесса, из пористой порошковой детали. Одновременно чистую медь плавят в керамическом тигле при примерно 1200°C путем индукционного нагрева. Расплавленную чистую медь заливают в вертикальный литник в прогретой опоке, которая остается в защитной атмосфере азота. Расплавленная чистая медь течет внутрь пористой порошковой детали, расплавляя и сплавляясь с ее порошком и принимая ее форму. После того как отливка затвердела и остыла, ее удаляют из песка для литья. Керамическое покрытие счищают, и вертикальный литник, желоб и отверстия удаляют с детали украшения. Деталь украшения имеет состав 90% меди и 10% олова и готова для осмотра, отделки, проверки или использования.
Хотя были показаны и описаны только несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что могут быть сделаны многие изменения и модификации без отхода от духа и пределов изобретения, как они описаны в следующей формуле изобретения.
Claims (38)
1. Способ получения литого изделия, при котором изготавливают пористую порошковую деталь из неиспаряющегося порошка, изготавливают литейную форму с использованием упомянутой пористой порошковой детали в качестве расходуемого шаблона, осуществляют литье расплавленного металла в полученную литейную форму, при этом пористая порошковая деталь практически полностью разрушается, причем порошок, который является составляющим материалом детали, становится компонентом отлитого изделия.
2. Способ по п.1, при котором дополнительно предусмотрено изготовление пористой порошковой детали по технологии производства твердых свободных форм.
3. Способ по п.2, при котором технология производства твердых свободных форм выбрана из группы, состоящей из трехмерной печати и избирательного лазерного спекания.
4. Способ по п.1, при котором пористую порошковую деталь снабжают керамическим покрытием.
5. Способ по п.4, при котором пористая порошковая деталь содержит полимерное связующее, при этом после нанесения на пористую порошковую деталь керамического покрытия удаляют полимерное связующее из пористой порошковой детали.
6. Способ по п.5, при котором осуществляют хранение пористой порошковой детали после стадии удаления связующего из пористой порошковой детали.
7. Способ по п.1, при котором литейную форму нагревают.
8. Способ по п.7, при котором осуществляют хранение литейной формы после стадии нагрева литейной формы.
9. Способ по п.1, в котором нагрев литейной формы осуществляют непосредственно перед литьем.
10. Способ по п.7, в котором по меньшей мере один из следующих этапов - нагрев литейной формы и литье - осуществляют в защитной атмосфере.
11. Способ по п.10, в котором защитная атмосфера содержит по меньшей мере один компонент из группы: водород, азот и аргон.
12. Способ по п.1, в котором пористая порошковая деталь содержит полимерное связующее, при этом полимерное связующее удаляют из пористой порошковой детали перед литьем.
13. Способ по п.1, при котором порошок для пористой порошковой детали и расплавленный металл выбирают так, чтобы порошок и расплавленный металл смешивались с образованием композитного материала при охлаждении после литья.
14. Способ по п.1, при котором порошок для пористой порошковой детали и расплавленный металл выбирают так, чтобы расплавленный металл по меньшей мере частично расплавлял порошок при литье расплавленного металла в литейную форму.
15. Способ по п.1, в котором изготавливают пористую порошковую деталь с относительной плотностью в диапазоне от 30 до 40%.
16. Способ по п.1, в котором изготавливают пористую порошковую деталь, содержащую по меньшей мере один компонент из группы: металлический порошок, керамический порошок, металлокерамический порошок.
17. Способ получения литейной формы, при котором изготавливают пористую порошковую деталь из неиспаряющегося порошка, изготавливают литейную форму для литья металлов, при этом упомянутую пористую порошковую деталь используют в качестве расходуемого шаблона, при этом пористая порошковая деталь практически полностью разрушается, причем порошок, который является составляющим материалом детали, становится компонентом отлитого изделия, формируемого при затвердевании расплавленного металла.
18. Способ по п.17, при котором пористую порошковую деталь изготавливают по технологии производства твердых свободных форм.
19. Способ по п.18, при котором технология производства твердых свободных форм выбрана из группы, состоящей из трехмерной печати и избирательного лазерного спекания.
20. Способ по п.17, при котором пористую порошковую деталь снабжают керамическим покрытием.
21. Способ по п.20, в котором пористая порошковая деталь содержит полимерное связующее, при этом после нанесения на пористую порошковую деталь керамического покрытия удаляют полимерное связующее из пористой порошковой детали.
22. Способ по п.21, в котором удаление связующего проводят в защитной атмосфере.
23. Способ по п.22, в котором защитная атмосфера включает по меньшей мере один компонент из группы: водород, азот, аргон.
24. Способ по п.21, в котором осуществляют хранение пористой порошковой детали после стадии удаления связующего из пористой порошковой детали.
25. Способ по п.17, в котором изготавливают пористую порошковую деталь с относительной плотностью в диапазоне от 30 до 40%.
26. Способ по п.17, в котором изготавливают пористую порошковую деталь, содержащую по меньшей мере один компонент из группы: металлический порошок, керамический порошок, металлокерамический порошок.
27. Расходуемый шаблон литейной формы для литья металлов, содержащий пористую порошковую деталь, которая практически полностью разрушается при литье металлов, причем порошок, который является составляющим материалом детали, становится компонентом отлитого изделия при затвердевании расплавленного металла.
28. Расходуемый шаблон по п.27, в котором пористая порошковая деталь изготовлена по технологии производства твердых свободных форм.
29. Расходуемый шаблон по п.27, в котором пористая порошковая деталь снабжена керамическим покрытием.
30. Расходуемый шаблон по п.27, в котором пористая порошковая деталь имеет относительную плотность в диапазоне от 30 до 40%.
31. Расходуемый шаблон по п.27, в котором пористая порошковая деталь содержит по меньшей мере один компонент из группы: металлический порошок, керамический порошок, металлокерамический порошок.
32. Расходуемый шаблон по п.27, в котором пористая порошковая деталь содержит полимерное связующее.
33. Литейная форма для литья металлов с расходуемым шаблоном по любому из пп.27-32, содержащим пористую порошковую деталь.
34. Литейная форма по п.33, в которой пористая порошковая деталь изготовлена по технологии производства твердых свободных форм.
35. Литейная форма по п.33, в которой пористая порошковая деталь снабжена керамическим покрытием.
36. Литейная форма по п.33, в которой пористая порошковая деталь имеет относительную плотность в диапазоне от 30 до 40%.
37. Литейная форма по п.33, в которой пористая порошковая деталь содержит по меньшей мере один компонент из группы: металлический порошок, керамический порошок, металлокерамический порошок.
38. Литейная форма по п.33, в которой пористая порошковая деталь содержит полимерное связующее.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40464202P | 2002-08-20 | 2002-08-20 | |
US60/404,642 | 2002-08-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005107702A RU2005107702A (ru) | 2005-09-10 |
RU2311984C2 true RU2311984C2 (ru) | 2007-12-10 |
Family
ID=31946733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107702/02A RU2311984C2 (ru) | 2002-08-20 | 2003-02-25 | Способ литья и средства для его осуществления |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7461684B2 (ru) |
EP (1) | EP1534451B1 (ru) |
JP (1) | JP4421477B2 (ru) |
KR (1) | KR20050058404A (ru) |
CN (1) | CN1684786A (ru) |
AT (1) | ATE353729T1 (ru) |
AU (1) | AU2003219919A1 (ru) |
CA (1) | CA2496382A1 (ru) |
DE (1) | DE60311824T2 (ru) |
ES (1) | ES2281635T3 (ru) |
PT (1) | PT1534451E (ru) |
RU (1) | RU2311984C2 (ru) |
WO (1) | WO2004018132A1 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535704C1 (ru) * | 2013-04-18 | 2014-12-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ трехмерной печати огнеупорных изделий |
RU168847U1 (ru) * | 2015-07-28 | 2017-02-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Пресс-форма для изготовления выплавляемых моделей |
RU2612480C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ получения низкомодульных сплавов на основе системы титан-ниобий селективным лазерным сплавлением |
RU2614480C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ получения комбинированной формы для отливки сложных заготовок из титановых сплавов |
RU2674120C1 (ru) * | 2017-06-15 | 2018-12-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" | Способ изготовления изделий в опоке |
RU2698166C2 (ru) * | 2015-07-14 | 2019-08-22 | "Принт Каст" Лтд | Способ и система прямого литья отливок путем послойного формирования композитных монолитных литейных форм |
RU2723684C2 (ru) * | 2016-10-20 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" | Способ формирования изделий |
US10987723B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-04-27 | Safran | Process for manufacturing a shell mold |
RU2807279C1 (ru) * | 2022-11-23 | 2023-11-13 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Национальный Исследовательский Университет Имени Академика С.П. Королева" (Самарский Университет) | Способ выращивания крупногабаритных тонкостенных моделей отливок деталей двигателестроения с использованием технологии 3D печати |
Families Citing this family (83)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040206470A1 (en) * | 2003-04-18 | 2004-10-21 | William Marsh Rice University | Containerless infiltration with electromagnetic levitation |
US7578335B2 (en) * | 2004-08-24 | 2009-08-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Powder metal mold casting for three dimensional parts |
US7141207B2 (en) * | 2004-08-30 | 2006-11-28 | General Motors Corporation | Aluminum/magnesium 3D-Printing rapid prototyping |
US8575513B2 (en) * | 2006-07-06 | 2013-11-05 | Siemens Energy, Inc. | Rapid prototyping of ceramic articles |
US20100044903A1 (en) * | 2007-02-23 | 2010-02-25 | The Exone Company | Automated infiltrant transfer apparatus and method |
DE112008000475T5 (de) * | 2007-02-23 | 2010-07-08 | The Ex One Company | Austauschbarer Fertigungsbehälter für dreidimensionalen Drucker |
WO2008103984A2 (en) * | 2007-02-23 | 2008-08-28 | The Exone Company | Automated powdered infiltrant transfer apparatus and method |
GB2454010B (en) * | 2007-10-26 | 2009-11-11 | Castings Technology Internat | Casting a metal object |
US20090169410A1 (en) * | 2007-12-31 | 2009-07-02 | Slaton David S | Method of forming a thermo pyrolytic graphite-embedded heatsink |
DE102009041162A1 (de) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Gussteils |
FR2961725B1 (fr) * | 2010-06-29 | 2013-02-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de moulage a modele perdu |
US8225841B1 (en) | 2011-01-03 | 2012-07-24 | James Avery Craftsman, Inc. | Central sprue for investment casting |
US8424585B2 (en) | 2011-01-21 | 2013-04-23 | James Avery Craftsman, Inc. | Method and apparatus for creating a pattern |
FR2981867B1 (fr) * | 2011-10-26 | 2016-02-12 | Snecma | Procede de fabrication d'une piece metallique pour turboreacteur d'aeronefs |
US8567477B2 (en) * | 2012-02-29 | 2013-10-29 | Ford Global Technologies, Llc | Mold core for forming a molding tool |
US20130221192A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Ford Motor Company | Interchangeable mold inserts |
US9079803B2 (en) | 2012-04-05 | 2015-07-14 | United Technologies Corporation | Additive manufacturing hybrid core |
CN102886901A (zh) * | 2012-11-04 | 2013-01-23 | 张德胜 | 利用太阳能的三维打印线聚光光源和打印方法 |
JP2016505386A (ja) | 2012-12-14 | 2016-02-25 | ウェスタン・ミシガン・ユニバーシティ・リサーチ・ファウンデイションWestern Michigan University Research Foundation | 迅速鋳造用の模型なしの砂型及び中子の形成 |
US20140191439A1 (en) * | 2013-01-04 | 2014-07-10 | New York University | Continuous Feed 3D Manufacturing |
US9149988B2 (en) | 2013-03-22 | 2015-10-06 | Markforged, Inc. | Three dimensional printing |
US10953609B1 (en) | 2013-03-22 | 2021-03-23 | Markforged, Inc. | Scanning print bed and part height in 3D printing |
US9579851B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-02-28 | Markforged, Inc. | Apparatus for fiber reinforced additive manufacturing |
US9694544B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-07-04 | Markforged, Inc. | Methods for fiber reinforced additive manufacturing |
US9186848B2 (en) | 2013-03-22 | 2015-11-17 | Markforged, Inc. | Three dimensional printing of composite reinforced structures |
US9186846B1 (en) | 2013-03-22 | 2015-11-17 | Markforged, Inc. | Methods for composite filament threading in three dimensional printing |
US9956725B2 (en) | 2013-03-22 | 2018-05-01 | Markforged, Inc. | Three dimensional printer for fiber reinforced composite filament fabrication |
US9156205B2 (en) | 2013-03-22 | 2015-10-13 | Markforged, Inc. | Three dimensional printer with composite filament fabrication |
US10682844B2 (en) * | 2013-03-22 | 2020-06-16 | Markforged, Inc. | Embedding 3D printed fiber reinforcement in molded articles |
US11237542B2 (en) | 2013-03-22 | 2022-02-01 | Markforged, Inc. | Composite filament 3D printing using complementary reinforcement formations |
US9815268B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-11-14 | Markforged, Inc. | Multiaxis fiber reinforcement for 3D printing |
US9126365B1 (en) | 2013-03-22 | 2015-09-08 | Markforged, Inc. | Methods for composite filament fabrication in three dimensional printing |
US9688028B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-06-27 | Markforged, Inc. | Multilayer fiber reinforcement design for 3D printing |
EP4008521B1 (en) | 2013-03-22 | 2024-01-03 | Markforged, Inc. | Three dimensional printing of reinforced filament |
US9415438B2 (en) | 2013-04-19 | 2016-08-16 | United Technologies Corporation | Method for forming single crystal parts using additive manufacturing and remelt |
CN104139155A (zh) * | 2013-05-06 | 2014-11-12 | 福特汽车公司 | 用于生成模具组件的模的添加制备方法 |
WO2014197732A2 (en) | 2013-06-05 | 2014-12-11 | Markforged, Inc. | Methods for fiber reinforced additive manufacturing |
EP3086922B1 (en) * | 2013-12-23 | 2022-03-09 | The Exone Company | Method of three-dimensional printing using a multi-component build powder |
US20150197061A1 (en) * | 2014-01-15 | 2015-07-16 | Caterpillar Inc. | Customized laser metal powder 3d printed consumable weld inserts |
DE102014207510B4 (de) | 2014-04-17 | 2021-12-16 | Kennametal Inc. | Zerspanungswerkzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeugs |
DE102014207507B4 (de) | 2014-04-17 | 2021-12-16 | Kennametal Inc. | Zerspanungswerkzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeugs |
CN106573294B (zh) * | 2014-08-02 | 2021-01-01 | 沃克斯艾捷特股份有限公司 | 方法和具体地用于冷铸造方法的铸造模具 |
US9643282B2 (en) | 2014-10-17 | 2017-05-09 | Kennametal Inc. | Micro end mill and method of manufacturing same |
CA2965190A1 (en) * | 2014-10-23 | 2016-04-28 | Facebook, Inc. | Fabrication of intra-structure conductive traces and interconnects for three-dimensional manufactured structures |
KR102556439B1 (ko) | 2014-12-12 | 2023-07-18 | 마테리온 코포레이션 | 베릴륨을 포함하는 제품의 적층 가공 |
US10493522B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-12-03 | Maynard Steel Casting Company | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
WO2016100598A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Maynard Steel Casting Company | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
US9623480B2 (en) | 2014-12-19 | 2017-04-18 | Hathibelagal M. Roshan | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
CN107427924B (zh) * | 2015-02-03 | 2020-03-20 | 纳米钢公司 | 渗透的铁类材料 |
KR101736108B1 (ko) * | 2015-06-09 | 2017-05-17 | 주식회사 대화알로이테크 | 써멧의 주조식 제조방법 및 그에 의해 제조된 써멧 |
US10150184B2 (en) | 2015-10-21 | 2018-12-11 | Siemens Energy, Inc. | Method of forming a cladding layer having an integral channel |
CN105834360B (zh) * | 2015-11-18 | 2018-03-06 | 连云港源钰金属制品有限公司 | 采用3d打印制作壳模的铸造方法 |
CN105499492B (zh) * | 2015-12-15 | 2017-08-11 | 清华大学 | 非密实结构新铸型 |
US9579714B1 (en) | 2015-12-17 | 2017-02-28 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
US10099283B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
US10150158B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-12-11 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
US10099284B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein |
US10118217B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-06 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
US10046389B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-08-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
US10099276B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
US9987677B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-06-05 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
US9968991B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-05-15 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
US10137499B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-27 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
US10286450B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-05-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
US10335853B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-07-02 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
WO2018085430A1 (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | Shiloh Industries, Inc. | Composite part with external part cast around internal insert and method for producing the same |
US20180133955A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | Desktop Metal, Inc. | Controlling light penetration for stereolithographic manufacturing of dense objects |
DE102017204968A1 (de) | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Gussteils |
WO2018222968A1 (en) | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Nike Innovate C.V. | Methods of manufacturing articles utilizing foam particles |
EP3421156B1 (en) * | 2017-06-30 | 2020-06-24 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Casting method for producing a blade for a gas turbine |
US11407034B2 (en) | 2017-07-06 | 2022-08-09 | OmniTek Technology Ltda. | Selective laser melting system and method of using same |
CN107737926A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-02-27 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种多孔铝合金的激光增材制造方法 |
CN107617722A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-23 | 安徽伟工机械科技有限公司 | 一种应用消失模铸造工件的铸造方法 |
DE102017221126A1 (de) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Sms Group Gmbh | Walzgerüst |
KR102075919B1 (ko) * | 2018-06-22 | 2020-05-19 | 한국생산기술연구원 | 바인더-제트 방식 3d 프린팅용 3차원 경량화 패턴 구조, 이를 이용한 주조 공정용 주형 및 주조공정 |
CN109158542A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-08 | 浙江省机电产品质量检测所 | 基于激光选区烧结的陶瓷型铸造ps整体模具及其快速铸造方法 |
US11141787B2 (en) | 2018-10-10 | 2021-10-12 | Schlumberger Technology Corporation | Concurrent, layer-by-layer powder and mold fabrication for multi-functional parts |
CN115956737A (zh) | 2018-12-06 | 2023-04-14 | 耐克创新有限合伙公司 | 利用泡沫颗粒制造物品的方法 |
CN109622967B (zh) * | 2019-02-01 | 2021-03-12 | 上海交通大学 | 一种增材制造不锈钢-镁互锁双金属复杂形状零件的方法 |
CN114945458A (zh) | 2019-11-19 | 2022-08-26 | 耐克创新有限合伙公司 | 制造具有泡沫颗粒的物品的方法 |
US11548060B2 (en) | 2020-09-18 | 2023-01-10 | GM Global Technology Operations LLC | High heat-absorption core for manufacturing of castings |
US11654476B2 (en) | 2020-09-28 | 2023-05-23 | GM Global Technology Operations LLC | Hybrid core for manufacturing of castings |
CN112496262A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-03-16 | 浙江省机电设计研究院有限公司 | 一种基于sls技术的铝合金铸件快速铸造工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU954141A1 (ru) * | 1980-11-05 | 1982-08-30 | Институт проблем литья АН УССР | Способ изготовлени разовой модели |
SU996064A1 (ru) * | 1981-07-24 | 1983-02-15 | Предприятие П/Я Р-6762 | Способ изготовлени отливок в неразъемных литейных керамических формах по удал емым модел м |
RU2021881C1 (ru) * | 1986-10-17 | 1994-10-30 | Борд оф Риджентс, Дзе Юниверсити оф Тексас Систем | Способ изготовления детали и устройство для его осуществления |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3722574A (en) | 1971-06-29 | 1973-03-27 | United Aircraft Corp | Process of making magnesium oxide cores |
US4093017A (en) * | 1975-12-29 | 1978-06-06 | Sherwood Refractories, Inc. | Cores for investment casting process |
US4312398A (en) | 1979-09-28 | 1982-01-26 | The Boeing Company | Method of forming fiber and metal composite structures |
US4476916A (en) | 1981-07-27 | 1984-10-16 | Nusbaum Henry J | Method of casting metal matrix composite in ceramic shell mold |
US4491558A (en) * | 1981-11-05 | 1985-01-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Austenitic manganese steel-containing composite article |
JPS6026821B2 (ja) * | 1982-03-29 | 1985-06-26 | 工業技術院長 | 粒子分散型複合材料の製造方法 |
US4617979A (en) | 1984-07-19 | 1986-10-21 | Nikkei Kako Kabushiki Kaisha | Method for manufacture of cast articles of fiber-reinforced aluminum composite |
US4832105A (en) | 1988-01-13 | 1989-05-23 | The Interlake Corporation | Investment casting method and apparatus, and cast article produced thereby |
US5010945A (en) | 1988-11-10 | 1991-04-30 | Lanxide Technology Company, Lp | Investment casting technique for the formation of metal matrix composite bodies and products produced thereby |
US5119864A (en) | 1988-11-10 | 1992-06-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of forming a metal matrix composite through the use of a gating means |
US5197528A (en) | 1988-11-10 | 1993-03-30 | Lanxide Technology Company, Lp | Investment casting technique for the formation of metal matrix composite bodies and products produced thereby |
US5553657A (en) | 1988-11-10 | 1996-09-10 | Lanxide Technology Company, Lp | Gating means for metal matrix composite manufacture |
DE3907923C1 (ru) | 1989-03-11 | 1989-12-07 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
US5387380A (en) * | 1989-12-08 | 1995-02-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
US5204055A (en) | 1989-12-08 | 1993-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
US5487420A (en) | 1990-05-09 | 1996-01-30 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for forming metal matrix composite bodies by using a modified spontaneous infiltration process and products produced thereby |
JPH0489155A (ja) * | 1990-08-02 | 1992-03-23 | Hitachi Metal Precision Ltd | 複合部を有する精密鋳造品の製造方法 |
US5394930A (en) | 1990-09-17 | 1995-03-07 | Kennerknecht; Steven | Casting method for metal matrix composite castings |
US5113925A (en) | 1990-10-09 | 1992-05-19 | Pcast Equipment Corporation | Investment casting of metal matrix composites |
US5234045A (en) | 1991-09-30 | 1993-08-10 | Aluminum Company Of America | Method of squeeze-casting a complex metal matrix composite in a shell-mold cushioned by molten metal |
DE4230970C1 (de) | 1992-09-16 | 1994-07-21 | Nolte Markus Dipl Ing Dipl Wir | Verfahren zur Herstellung von Feingussteilen |
US5490882A (en) | 1992-11-30 | 1996-02-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Process for removing loose powder particles from interior passages of a body |
US5775402A (en) * | 1995-10-31 | 1998-07-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Enhancement of thermal properties of tooling made by solid free form fabrication techniques |
US5511603A (en) | 1993-03-26 | 1996-04-30 | Chesapeake Composites Corporation | Machinable metal-matrix composite and liquid metal infiltration process for making same |
US5322109A (en) | 1993-05-10 | 1994-06-21 | Massachusetts Institute Of Technology, A Massachusetts Corp. | Method for pressure infiltration casting using a vent tube |
JPH0747443A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-02-21 | Yamagata Seimitsu Chuzo Kk | ロストワックス鋳造方法 |
CA2134805A1 (en) * | 1993-11-29 | 1995-05-30 | Furgan Z. Shaikh | Rapidly making complex castings |
CA2142636C (en) * | 1994-02-18 | 2005-09-20 | Salvatore Caldarise | Implantable articles with as-cast macrotextured surface regions and method of manufacturing the same |
US5839329A (en) * | 1994-03-16 | 1998-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Method for infiltrating preformed components and component assemblies |
US5765624A (en) * | 1994-04-07 | 1998-06-16 | Oshkosh Truck Corporation | Process for casting a light-weight iron-based material |
US5524696A (en) | 1994-08-05 | 1996-06-11 | General Motors Corporation | Method of making a casting having an embedded preform |
GB2301545B (en) | 1995-06-02 | 1999-04-28 | Aea Technology Plc | The manufacture of composite materials |
JP3454636B2 (ja) * | 1996-06-05 | 2003-10-06 | 理化学研究所 | 粉末積層法による三次元形状創成方法 |
WO1998019843A1 (en) * | 1996-11-08 | 1998-05-14 | Nu-Cast Inc. | Improved truss structure design |
JPH1121639A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Aisin Seiki Co Ltd | プリフォームの製造方法 |
US6148899A (en) | 1998-01-29 | 2000-11-21 | Metal Matrix Cast Composites, Inc. | Methods of high throughput pressure infiltration casting |
JP2000330468A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Hitachi Ltd | 模型製作方法および装置 |
US6776219B1 (en) * | 1999-09-20 | 2004-08-17 | Metal Matrix Cast Composites, Inc. | Castable refractory investment mold materials and methods of their use in infiltration casting |
US6405785B1 (en) * | 2000-01-28 | 2002-06-18 | Mold-Masters Limited | Injection molding component with heating element and method of making |
US6397922B1 (en) * | 2000-05-24 | 2002-06-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Molds for casting with customized internal structure to collapse upon cooling and to facilitate control of heat transfer |
US6585930B2 (en) * | 2001-04-25 | 2003-07-01 | Extrude Hone Corporation | Method for article fabrication using carbohydrate binder |
US20030024611A1 (en) | 2001-05-15 | 2003-02-06 | Cornie James A. | Discontinuous carbon fiber reinforced metal matrix composite |
-
2003
- 2003-02-25 CA CA002496382A patent/CA2496382A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-25 AT AT03716204T patent/ATE353729T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-02-25 JP JP2004530767A patent/JP4421477B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-25 RU RU2005107702/02A patent/RU2311984C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-02-25 ES ES03716204T patent/ES2281635T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-25 AU AU2003219919A patent/AU2003219919A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-25 EP EP03716204A patent/EP1534451B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-25 PT PT03716204T patent/PT1534451E/pt unknown
- 2003-02-25 US US10/416,148 patent/US7461684B2/en active Active
- 2003-02-25 DE DE60311824T patent/DE60311824T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-25 CN CNA038234793A patent/CN1684786A/zh active Pending
- 2003-02-25 WO PCT/US2003/005903 patent/WO2004018132A1/en active IP Right Grant
- 2003-02-25 KR KR1020057002911A patent/KR20050058404A/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU954141A1 (ru) * | 1980-11-05 | 1982-08-30 | Институт проблем литья АН УССР | Способ изготовлени разовой модели |
SU996064A1 (ru) * | 1981-07-24 | 1983-02-15 | Предприятие П/Я Р-6762 | Способ изготовлени отливок в неразъемных литейных керамических формах по удал емым модел м |
RU2021881C1 (ru) * | 1986-10-17 | 1994-10-30 | Борд оф Риджентс, Дзе Юниверсити оф Тексас Систем | Способ изготовления детали и устройство для его осуществления |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535704C1 (ru) * | 2013-04-18 | 2014-12-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ трехмерной печати огнеупорных изделий |
RU2698166C2 (ru) * | 2015-07-14 | 2019-08-22 | "Принт Каст" Лтд | Способ и система прямого литья отливок путем послойного формирования композитных монолитных литейных форм |
RU2614480C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ получения комбинированной формы для отливки сложных заготовок из титановых сплавов |
RU168847U1 (ru) * | 2015-07-28 | 2017-02-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Пресс-форма для изготовления выплавляемых моделей |
RU2612480C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ получения низкомодульных сплавов на основе системы титан-ниобий селективным лазерным сплавлением |
US10987723B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-04-27 | Safran | Process for manufacturing a shell mold |
RU2753188C2 (ru) * | 2016-07-22 | 2021-08-12 | Сафран | Способ изготовления оболочковой формы |
RU2723684C2 (ru) * | 2016-10-20 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" | Способ формирования изделий |
RU2674120C1 (ru) * | 2017-06-15 | 2018-12-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Редиус 168" | Способ изготовления изделий в опоке |
RU2807279C1 (ru) * | 2022-11-23 | 2023-11-13 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Самарский Национальный Исследовательский Университет Имени Академика С.П. Королева" (Самарский Университет) | Способ выращивания крупногабаритных тонкостенных моделей отливок деталей двигателестроения с использованием технологии 3D печати |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2003219919A1 (en) | 2004-03-11 |
PT1534451E (pt) | 2007-05-31 |
EP1534451B1 (en) | 2007-02-14 |
US20040140078A1 (en) | 2004-07-22 |
ES2281635T3 (es) | 2007-10-01 |
EP1534451A1 (en) | 2005-06-01 |
DE60311824D1 (de) | 2007-03-29 |
RU2005107702A (ru) | 2005-09-10 |
JP4421477B2 (ja) | 2010-02-24 |
WO2004018132A1 (en) | 2004-03-04 |
CN1684786A (zh) | 2005-10-19 |
ATE353729T1 (de) | 2007-03-15 |
CA2496382A1 (en) | 2004-03-04 |
US7461684B2 (en) | 2008-12-09 |
DE60311824T2 (de) | 2007-10-31 |
KR20050058404A (ko) | 2005-06-16 |
JP2005536353A (ja) | 2005-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2311984C2 (ru) | Способ литья и средства для его осуществления | |
Gibson et al. | Binder jetting | |
Cheah et al. | Rapid prototyping and tooling techniques: a review of applications for rapid investment casting | |
EP3096900B1 (en) | Method of additive manufacturing of a mold | |
US6955023B2 (en) | Unitary metal structural member with internal reinforcement | |
US5976457A (en) | Method for fabrication of molds and mold components | |
US8770260B2 (en) | Method for rapid generation of multiple investment cast parts such as turbine or compressor wheels | |
EP2937161A1 (en) | Ceramic casting core made by additive manufacturing | |
US20020187065A1 (en) | Method for the rapid fabrication of mold inserts | |
US20150203411A1 (en) | Additive manufacturing hybrid core | |
EP1449604A1 (en) | Method for infiltrating preformed components | |
Equbal et al. | Rapid tooling: A major shift in tooling practice | |
US9901977B2 (en) | Patternless sand mold and core formation for rapid casting | |
KR20130099881A (ko) | 다이 구성요소용 몰드를 생성하기 위한 첨가 제조 기술 | |
JP6440139B2 (ja) | 三次元造形物の製造方法 | |
Klocke et al. | Direct laser sintering of ceramics | |
US20220126365A1 (en) | System and method for forming part from rapidly manufactured article | |
Richard et al. | Rapid investment casting: design and manufacturing technologies | |
Afonso et al. | Fundamentals of Rapid Tooling | |
Horvath et al. | Metal 3D Printing and Casting | |
US20030041992A1 (en) | Rapid investment casting or molding method | |
US20240001435A1 (en) | Method of making an inorganic reticulated foam structure | |
Atwood et al. | Rapid prototyping: A paradigm shift in investment casting | |
JP2000326052A (ja) | 立体品製造方法および立体品製造装置 | |
JP6735025B2 (ja) | 精密鋳造用消失性模型の製造方法および精密鋳造用消失性模型 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080527 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120226 |