RU2699139C2 - Способ изготовления составной модели для литья - Google Patents
Способ изготовления составной модели для литья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699139C2 RU2699139C2 RU2018101062A RU2018101062A RU2699139C2 RU 2699139 C2 RU2699139 C2 RU 2699139C2 RU 2018101062 A RU2018101062 A RU 2018101062A RU 2018101062 A RU2018101062 A RU 2018101062A RU 2699139 C2 RU2699139 C2 RU 2699139C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- printer
- components
- casting
- casting model
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении выплавляемой литейной модели на 3D принтере. Составные части литейной модели изготавливают на 3D принтере. Используют 3D принтер с экструдером, имеющим три и более степени свободы. Участки упомянутых составных частей модели, параллельные рабочему столу 3D принтера, располагают не выше поверхности упомянутого рабочего стола 3D принтера, что устраняет провисание этих участков модели. На поверхностях сопряжения составных частей модели выполняют выступы в виде штифтов и соответствующие им отверстия для центрирования составных частей относительно друг друга. Составные части модели соединяют посредством соединяющего состава. Обеспечивается получение сложной модели для литья металла без сложной предварительной подготовки оснастки. 2 ил.
Description
Настоящее техническое решение относится к области технологических процессов в аддитивном производстве применительно к литейному делу.
Из уровня техники известны решения по подготовке модели для литья. Наиболее широко распространенным методом является следующий: с помощью подготовленной пресс-формы изготавливается восковая модель, к которой прикрепляют литники, на модель наносится мелкодисперсный циркониевый песок, либо песчано-глинисто-клеевая смесь, которая застывает.
Наиболее близким аналогом является «Optimized recursive foundry tooling fabrication method» по патенту US H001769 H1, B22C 7/00, 05.01.1999, Steven R. LeClair.
Недостатками данного технического решения являются в первую очередь высокая стоимость подготовки производства в части пресс-формы. Во-вторых, гибкость производства крайне низкая, так как время подготовки новых деталей занимает несколько месяцев.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является получение сложной модели для литья металла без предварительной подготовки оснастки для производства.
Заявленная задача решается за счет того, что сложную трехмерную модель изделия разделяют на простые части, характеризующихся отсутствием участков, не имеющих поддержки снизу, при этом параллельных рабочему столу принтера с тремя и более степенями свободы. На плоскостях простых частей, образовавшихся вследствие разделения, размещают выступы в виде штифтов и соответствующих им отверстий для дальнейшего корректного соединения. После этого простые части распечатываются и соединяются в составную модель при помощи химических составов. Далее модель используется для нужд литейной промышленности.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность изготавливать сложные составные модели для литья, пригодные для 3D печати без ошибок изготовления, при этом отпадает необходимость в изготовлении специализированной оснастки.
Решаемая задача достигается следующим образом: за стартовую точку берется модель для литья в любом CAD формате. Модель делится на простые части, критерием при этом служит отсутствие участков, параллельных рабочему столу 3D принтера, находящихся выше этой поверхности стола. Таким образом, достигается отсутствие потенциально провисающих участков - основной проблемы 3D принтеров при распечатке. Далее на соответствующих сопряженных разделенных поверхностях частей модели проектируются конические или цилиндрические штифты и ответные отверстия к ним.
После этого простые части сложной составной модели выводятся на печать 3D принтера. Полученные модели взаимно располагаются и центрируются благодаря заложенным штифтам. После этих процедур модель готова к дальнейшему использованию для литья по выплавляемым моделям.
Система, реализующая данный подход состоит из принтера с тремя и более степенями свободы экструдера. Экструдером является система подачи материала для печати, конструкция зависит от материала печати. Существуют множество общепризнанных подходов к конструкции экструдера. Так, например, для воска это камера с предварительным подогревом и шнековой подачи к соплу. Для abs-пластика это совокупность подающего механизма на основе подающего ролика, и сопло с нагревателем, разогревающего abs-пластика перед нанесением на стол 3D принтера.
Материалом для печати составной модели может быть практически любым, основным критерием является с одной стороны способность поддерживать жесткость конструкции при комнатной температуре с запасом (температура плавления > 50 градусов Цельсия), с другой стороны способность достигать текучей фазы при относительно низкой температуре выплавления модели (в литейном деле эта температура порядка 200 градусов Цельсия), но ограничений по верхней температуре нет, все зависит от технологических возможностей.
Соединяющим раствором может быть любой клей или растворитель, однако желательно, чтобы он имел малую зольность и не приводил к изменению геометрии составной модели с течением времени.
Рассмотрим способ изготовления составной модели на примере. В рамках выполнения договора НИОКР была поставлена задача по разработке рабочего колеса центробежного насоса в рамках импортозамещения запасных частей для аппаратуры в химической промышленности. Сложность задачи состояла в том, что в модели присутствует участок, состоящий из двух круглых пластин, а также гребных лопаток сложной формы, соединяющих их. Такую модель при помощи 3D принтера распечатать с необходимой точностью нет возможности, так как будет множество «провисаний» горизонтальных участков. Для модели под литье такие ошибки неприемлемы. Применяя предлагаемое научно-техническое решение, данное рабочее колесо было разбито на две части, которые представлены на Чертеже 1: нижняя часть 1 и верхняя часть 2. Для центровки соединения частей были осесимметрично расположены штифты на центральной части 3.
Далее, согласно предлагаемому решению части были склеены, результат представлен на Чертеже 2. Для наглядности представлен вид с вырезанной четвертью.
Представленное техническое решение было рассчитано и изготовлено в рамках исполнения Государственного контракта №14.Z.50.31.0023 от 04.03.2014.
Claims (1)
- Способ изготовления составной выплавляемой литейной модели на 3D принтере, включающий изготовление составных частей литейной модели и их соединение, отличающийся тем, что используют 3D принтер с экструдером, имеющим три и более степени свободы, при этом участки упомянутых составных частей литейной модели, параллельные рабочему столу 3D принтера, располагают не выше поверхности упомянутого рабочего стола 3D принтера, на поверхностях сопряжения составных частей литейной модели выполняют выступы в виде штифтов и соответствующие им отверстия для центрирования составных частей относительно друг друга, причем соединяют составные части выплавляемой литейной модели посредством соединяющего состава.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018101062A RU2699139C2 (ru) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Способ изготовления составной модели для литья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018101062A RU2699139C2 (ru) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Способ изготовления составной модели для литья |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018101062A RU2018101062A (ru) | 2019-07-11 |
RU2018101062A3 RU2018101062A3 (ru) | 2019-07-17 |
RU2699139C2 true RU2699139C2 (ru) | 2019-09-03 |
Family
ID=67308204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018101062A RU2699139C2 (ru) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Способ изготовления составной модели для литья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699139C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021201850A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Porous sections with partially-fused build material particles |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU310728A1 (ru) * | В. Гнеушев , | Ю. В. ВозжинГ^;/-^|^;..-Ч.,- | ||
RU2024341C1 (ru) * | 1988-12-28 | 1994-12-15 | Научно-исследовательский институт металлургической технологии | Сборная модель и способ ее сборки |
USH1769H (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optimized recursive foundry tooling fabrication method |
US20050205232A1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-09-22 | General Electric Company | Synthetic model casting |
-
2018
- 2018-01-11 RU RU2018101062A patent/RU2699139C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU310728A1 (ru) * | В. Гнеушев , | Ю. В. ВозжинГ^;/-^|^;..-Ч.,- | ||
RU2024341C1 (ru) * | 1988-12-28 | 1994-12-15 | Научно-исследовательский институт металлургической технологии | Сборная модель и способ ее сборки |
USH1769H (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optimized recursive foundry tooling fabrication method |
US20050205232A1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-09-22 | General Electric Company | Synthetic model casting |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021201850A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Porous sections with partially-fused build material particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018101062A3 (ru) | 2019-07-17 |
RU2018101062A (ru) | 2019-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101837427B (zh) | 激光烧结砂及其制备方法和砂芯及其制备方法 | |
CN103817767A (zh) | 应用3d打印技术的陶瓷产品制作方法 | |
RU2699139C2 (ru) | Способ изготовления составной модели для литья | |
US20200188989A1 (en) | Method for producing molding sand, and molding sand | |
CN104191615A (zh) | 一种3d打印用高分子聚合物粉末材料的制备方法 | |
CN106475518A (zh) | 用于铸造回转体结构铸件的砂型及其制造方法 | |
CN105215260A (zh) | 一种用于激光烧结3d打印低发气覆膜砂制备方法 | |
CN108585799A (zh) | 一种新型陶瓷3d打印成型方法 | |
JP7375358B2 (ja) | 可塑化装置、三次元造形装置および射出成形装置 | |
CN108249895A (zh) | 一种快速固化成形的陶瓷材料及其3d打印方法 | |
CN106503335A (zh) | 一种多联叶片收缩率添加方法 | |
CN108044035A (zh) | 一种精密铸造用分体式陶瓷模壳组装成型工艺 | |
CN108033790A (zh) | 一种无粘结相硬质合金的制备方法 | |
CN102386708A (zh) | 一种轮毂电机外壳的制备方法 | |
CN106317913B (zh) | 一种工业铸造蜡3d打印线材及其制作工艺 | |
TWI602795B (zh) | 製備三維列印陶瓷及矽基金屬氧化物複合材料的方法 | |
TW201720661A (zh) | 採用3d打印殼模之鑄造方法 | |
KR20150133936A (ko) | 주형 제작방법 및 이를 사용한 선박용 프로펠러 제작방법 | |
US4296793A (en) | Refractory suspension for making foundry moulds | |
TWM520421U (zh) | 採用3d打印殼模之真空澆鑄裝置 | |
KR102091199B1 (ko) | 주조용 사형 몰드 및 이의 접합방법 | |
CN108927512B (zh) | 激光烧结成型用金属胶体的制备方法 | |
CN110054399A (zh) | 一种3d玻璃热弯成型保护油墨及其制备方法 | |
CN111906308A (zh) | 铍铝合金航空航天构件的粉末增塑增材制造烧结成形方法 | |
CN108838321A (zh) | 一种epc消失模铸高锰钢涂料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210112 |