Reduzierung der Vorlaufzeiten und Kosten für den Sandguss durch Hybrid-3D-Druck

Teile diesen Artikel

Der Sandgussprozess hat in den letzten Jahren dank der Vorteile und Vorteile des 3D-Drucks, auch bekannt als additive Fertigung (AM), dramatische Veränderungen erfahren. Seien Sie versichert, dass Sandguss-Anwender und traditionelle Gussunternehmen aufgrund des 3D-Drucks nicht ihre Geschäfte aufgeben werden. Stattdessen kann AM den traditionellen Sandgussprozess unterstützen und ihn schneller, kosteneffizienter und agiler machen.

Auch beim Einsatz des 3D-Drucks bleibt die grundlegende Sandgussmethode weitgehend dieselbe:

Der einzige Schritt in diesem traditionellen Prozess, der sich durch den 3D-Druck ändert, ist die Art und Weise, wie das eigentliche Replikat oder Muster und die Kernausrüstung hergestellt werden.

Die traditionelle Methode zur Herstellung von Mustern nutzt subtraktive Fertigungstechnologien wie das CNC-Fräsen von Grundformen aus Metall oder Kunststoff. Diese Prozesse manipulieren einen Materialblock in die gewünschte Form, indem unerwünschtes Material mithilfe von Werkzeugmaschinen selektiv entfernt wird.

Im Gegensatz dazu beginnt der AM-Prozess bei Null und fügt nur das erforderliche Material Schicht für Schicht innerhalb eines Bauvolumens oder einer Bauplattform hinzu. Der additive Technologieprozess liefert Teile aus einer breiten Palette von Polymeren, darunter Standard-Thermoplaste, Duroplaste, gefüllte und photopolymere Harze und sogar Metalle.

Der 3D-Druck von Gussmodellen wird in bestimmten Anwendungsfällen gegenüber der herkömmlichen Fertigung empfohlen:

Es gibt eine große Anzahl und Bandbreite an 3D-Drucktechnologien, darunter Binder-Jetting-Sand/Metalle, Pulverbettlaser/EBM, SLA-Polymer/Keramik, Filamentextrusion und Pelletextrusion. Faktoren wie Teilegeometrie, Modellgröße und Materialanforderungen sollten bei der Auswahl der besten Technologie für Sandguss-Modellgeräte berücksichtigt werden. Ein großformatiger 3D-Drucker wird den größeren Größenanforderungen vieler Sandgussmodelle gerecht. Beispielsweise ermöglicht der 3D-Druck mit direkter Pelletzufuhr die Verwendung einer breiten Palette von Materialien mit Abscheidungsraten, die bis zu 10-mal höher sind als beim Filament-3D-Druck. Darüber hinaus sind die Materialkosten für Pellets bis zu zehnmal niedriger als für Filamente, was die Pelletextrusion zu einer kostengünstigen Alternative zu subtraktiven Technologien macht.

Während 3D-Drucktechnologien allein erhebliche Vorteile für den Gussprozess mit sich bringen, ergeben sich für Sandgussanwendungen mehrere Vorteile, wenn additive und subtraktive Verfahren in einer Hybridplattform kombiniert werden. Jede dieser Schlüsselmethoden – Pelletextrusion, Filamentextrusion und Spindel-Subtraktionswerkzeug – hat beispielsweise Vorteile und Einschränkungen, wenn man sie isoliert betrachtet. Bei der Kombination in einer hybriden Plattformlösung können jedoch alle Vorteile ohne Einschränkungen genutzt werden.

Um die Wirksamkeit einer Hybridplattform für Sandgussanwendungen zu veranschaulichen, können wir einen realen Anwendungsfall untersuchen. Proveedora de Servicios y Suministros Industriales (PSSI) wollte die additive Fertigung einsetzen, um die Kosten für die Herstellung von Mustergeräten zu senken und gleichzeitig die Zeit zu verkürzen. Ihr Ziel bestand darin, sowohl Zeit als auch Kosten um 50 % zu reduzieren und gleichzeitig die dimensionale Qualität der Muster beizubehalten.

Durch den Einsatz einer Hybridplattform, in diesem Fall eines Titan-Pellet-Extrusions-3D-Druckers, konnte PSSI die Holzmontage und die Bearbeitung typischer Holzmustergeräte eliminieren. Im Gegensatz zu einer CNC-Maschine erfordert der Titan 3D-Drucker keinen kontinuierlichen Arbeitsaufwand für den Betrieb der Ausrüstung, was eine Produktion ohne Unterbrechung ermöglicht und die Zeit um mehr als 60 % verkürzt – von sieben Wochen auf zweieinhalb Wochen – und gleichzeitig die Gesamtkosten senkt. Darüber hinaus weist das ausgewählte Material PETG nicht nur eine bessere Haltbarkeit als Holz auf, sondern verfügt auch über gleichwertige Bankeigenschaften für die abschließende Nachbearbeitung. Dies führt zu einer schnelleren und kostengünstigeren Near-Net-Shape-Lösung direkt aus dem Drucker. Alonso Alvarez, CEO von PSSI, sagte: „Der 3D-Druck hat uns geholfen, den Herstellungsprozess unserer Produkte zu beschleunigen, da wir darauf vertrauen können, dass der 3D-Drucker rund um die Uhr funktioniert, ohne dass beim Drucken besondere Sorgfalt erforderlich ist.“

Fertiggestelltes Pumpenkomponentenmuster und Kernkästen (Foto mit freundlicher Genehmigung des Anbieters industrieller Dienstleistungen und Lieferungen)

Unabhängig von der additiven Fertigungstechnologie zur Herstellung von Sandgussmodellen gibt es einige wichtige Tipps zu beachten.

Durch die Integration der additiven Fertigung in den Sandgussprozess werden Gießereien und Modellbaubetriebe agiler und wettbewerbsfähiger und bringen hochwertige Gussteile im Vergleich zu herkömmlichen Methoden schneller und zu einem günstigeren Preis auf den Markt.

Bleiben Sie über alle Neuigkeiten aus der 3D-Druck-Branche auf dem Laufenden und erhalten Sie Informationen und Angebote von Drittanbietern.

Teile diesen Artikel

Lockheed, GE und ASTRO America drängen auf 3D-Druck-Kleinunternehmensfonds im Pentagon

Chinas jüngstes Exportverbot für Drohnenausrüstung verdeutlicht die Unklarheit des Handelskrieges mit den USA

3D-Design

3D-gedruckte Kunst

3D-gedrucktes Essen

3D-gedruckte Waffen

In 3D Printing News Briefs begrüßt Meltio einen Vertriebspartner für den Metall-AM-Markt der DACH-Region, das Drone Logistics Ecosystem geht eine Partnerschaft mit Sedaxis ein und Missouri S&T...

Ich habe jahrelang davon gehört, aber diesen Sommer stimmten die Sterne endlich überein und ich konnte an einer vielgelobten 3D-Druck-Veranstaltung in Goshen, Indiana, teilnehmen: der jährlichen Midwest...

Die USA sind immer noch die dominierende Supermacht, aber dennoch ineffizient, entwickeln nur langsam neue militärische Ausrüstung und haben mit Problemen im Zusammenhang mit der Komplexität der Lieferkette und der äußerst komplizierten Ausrüstung zu kämpfen. Wie detailliert...

Die 3D-Drucker Carbon P1P und X1 Carbon von Bambu Lab waren ein ziemlicher Schock für das Desktop-Additive-Manufacturing-System (AM). Ich habe von Unternehmen gehört, die diese Systeme kauften, anstatt...

Laden Sie Ihre 3D-Modelle hoch und lassen Sie sie schnell und effizient drucken.

Site-Sponsor

Veranstaltungen

Additive Fertigungsstrategien

Networking & Intelligence Summit, 6.–8. Februar 2024

Arbeitsplätze

3D-Druckaufträge auf der ganzen Welt.

Abonnieren Sie unseren E-Mail-Newsletter

Bleiben Sie über alle Neuigkeiten aus der 3D-Druck-Branche auf dem Laufenden und erhalten Sie Informationen und Angebote von Drittanbietern.

3D-Druckanleitungen