Dans la vague de changement de la fabrication, la technologie de l'impression 3D remplace progressivement les méthodes de production traditionnelles, en particulier dans le domaine du moulage en sable. La technologie d'impression 3D permet non seulement d'améliorer considérablement l'efficacité de la production, mais aussi de fabriquer des pièces complexes. Dans cet article, nous allons examiner en profondeur comment utiliser la technologie d'impression 3D pour réaliser un moulage en sable rapide.

I. Avantages de l'impression 3D de moulage en sable

Le moulage en sable traditionnel repose souvent sur des moules fabriqués à la main, un processus qui prend du temps, nécessite beaucoup de main-d'?uvre et un niveau de compétence élevé. En revanche, le moulage en sable par impression 3D génère des moules en sable directement à partir de modèles numériques, ce qui offre les avantages suivants :

Amélioration de l'efficacité de la productionLes produits de l'industrie de l'emballage : pas besoin de fabriquer de moule, l'impression directe du modèle de sable permet de réduire considérablement le temps de production.
Grande souplesse de conceptionIl est possible de réaliser des structures complexes qui sont difficiles à réaliser avec des procédés conventionnels.
haute précisionLa fabrication numérique garantit l'homogénéité et la précision des produits.
rentabilitéLes produits de cette catégorie sont les suivants : ils conviennent à la production de petits lots et aux besoins de personnalisation, tout en étant plus économiques.

II. détails du déroulement du processus

1. préparation du modèle numérique

Tout d'abord, un modèle 3D de la pièce a été con?u à l'aide d'un logiciel de CAO et les optimisations suivantes ont été effectuées :

Tenir compte des exigences du processus de moulageAjouter les marges de rétrécissement appropriées.

Conception des systèmes de coulée et des colonnes montantesLes systèmes de contr?le de la qualité : Ils assurent un écoulement régulier des fluides métalliques.

Effectuer des analyses de simulation du remplissage des moules et de la solidification: Prévision de la qualité et de la performance des pièces moulées.

Optimisation de la structure du modèleLes objectifs sont les suivants : assurer la viabilité de l'impression ; assurer la viabilité de l'impression.

2. sélection du dispositif d'impression

Il existe deux technologies principales sur le marché pour l'impression 3D de motifs de sable :

Frittage sélectif par laser (SLS)Les pièces de précision sont adaptées à ce type d'application.

Jetting de liantLes équipements d'usinage peuvent être utilisés pour des pièces de grande taille. A prendre en compte lors du choix de l'équipement :

Taille d'impressionLes équipements : Sélectionner l'équipement adéquat pour la taille de la pièce.

Précision de l'impressionLes objectifs sont les suivants : s'assurer que les exigences de la conception sont respectées ; s'assurer que les exigences de la conception sont respectées.

efficacité de la productionLes produits sont sélectionnés en fonction des exigences de la production.

Compatibilité des matériauxPour plus d'informations, veuillez vous référer à l'annexe 1 de la présente directive.

3. préparation du matériel

Les matériaux d'impression au sable comprennent principalement

Sable de coulée spécialLes propriétés de ce produit sont les suivantes : taille de particule uniforme et bonne fluidité.

agent de liaisonLa résistance du sable : Assurer la résistance du sable.

catalyseursLe choix du matériau a un impact direct sur la qualité de la coulée et doit être optimisé en fonction du scénario d'application spécifique. Le choix du matériau a un impact direct sur la qualité de la coulée et doit être optimisé en fonction du scénario d'application spécifique.

4. contr?le du processus d'impression

Les points clés suivants doivent être pris en compte lors du processus d'impression :

Contr?le de la température et de l'humidité de la pièce d'impressionL'environnement d'impression doit être stable.

Uniformité de l'épandage du sableLe moule de sable : Il assure la densification du moule de sable.

Ajustement du dosage du liantLa résistance du sable : Assurer la résistance du sable.

Contr?le du temps de polymérisationéviter le sur- ou le sous-polymérisation.

5. les procédés de post-traitement

Le motif de sable doit être réalisé une fois l'impression terminée :

Dégager le sable meubleLa surface doit être lisse.

Test de résistanceLe moule de sable doit pouvoir résister à la pression de coulée.

Contr?le dimensionnelLes activités de recherche et de développement sont les suivantes : assurer la conformité avec les spécifications de conception.

traitement de surfaceAméliorer la qualité de la surface des pièces moulées.

III. points de contr?le de la qualité

Afin de garantir la qualité de la coulée, celle-ci doit être ciblée :

1. Contr?le de la qualité du sable

Essai de compactageLe sable : Veiller à ce que le sable soit dense.

Essai de résistance à la compressionLe moule de sable doit pouvoir résister à la pression de coulée.

Contr?le de la respirabilitéPour éviter la porosité dans les pièces coulées.

Vérification de la précision des dimensionsLes activités de recherche et de développement sont les suivantes : assurer la conformité avec les exigences de la conception.

2. Contr?le du processus de coulée

Contr?le de la température de coulée: Assurer l'écoulement du liquide métallique.

Contr?le de la vitesse d'écoulementéviter l'impact de liquides métalliques sur le moule en sable.

Contr?le des conditions de refroidissementLes conditions d'utilisation sont les suivantes : assurer un refroidissement uniforme de la pièce coulée ; assurer une bonne qualité de l'eau et de l'air.

Jugement du moment du démoulageLes pièces en fonte ne doivent pas être déformées.

IV. problèmes communs et solutions

Fissuration du sable

raison d'êtreLiant mal dosé ou insuffisamment durci : Liant mal dosé ou insuffisamment durci.

régler (un litige)Les résultats de l'étude ont été présentés dans le cadre de l'étude de faisabilité d'un projet de recherche.

écarts dimensionnels

raison d'être: Paramètres d'impression mal réglés ou rétrécissement du matériau.

régler (un litige)Optimiser les paramètres d'impression pour compenser le rétrécissement.

Mauvaise qualité de la surface

raison d'êtreLes problèmes liés à l'épandage du sable : granulométrie inappropriée ou épandage irrégulier du sable.

régler (un litige)Sélection de grains appropriés et amélioration du processus de mise en place du sable.

V. Perspectives d'application

La technologie de moulage en sable par impression 3D évolue rapidement et jouera un r?le important à l'avenir dans les domaines suivants :

Fabrication de pièces pour l'aérospatialeLes produits de l'industrie de l'acier : Pour répondre aux besoins des structures complexes et de haute précision.

Développement de pièces prototypes pour l'industrie automobileraccourcir le cycle de recherche et de développement.

Production de composants clés pour les machines de constructionAugmentation de la productivité.

Moulage d'?uvres d'art et autres personnalisationsLes services d'assistance à la clientèle : Réalisation de conceptions complexes.

remarques finales

La technologie de moulage en sable par impression 3D est le fruit de l'intégration profonde de la fabrication traditionnelle et de la technologie numérique moderne, qui non seulement améliore l'efficacité de la production, mais offre également de nouvelles possibilités d'innovation en matière de produits. Avec les progrès constants de la technologie, ce processus sera largement utilisé dans de plus en plus de domaines. Les entreprises qui utilisent cette technologie doivent tenir compte de leurs propres besoins, choisir l'équipement et les paramètres de processus appropriés et, dans la pratique, procéder à une optimisation et à une amélioration continues, afin de tirer pleinement parti de ses avantages.

Questions fréquemment posées :

Quel est le principe de l'impression 3D sur sable ?

Le principe de l'impression 3D de sable est une méthode de fabrication qui transforme un modèle numérique tridimensionnel en un modèle de sable solide. Plus précisément, il s'agit d'utiliser un équipement d'impression 3D pour accumuler des couches de poudre de sable, qui sont liées entre elles par un liant ou un agent de durcissement spécifique pour former un modèle de sable avec une structure interne complexe. Le moule de sable est ensuite séché ou durci afin de le rendre suffisamment solide pour supporter le processus de moulage ultérieur.

L'avantage de cette technologie est qu'elle répond au besoin d'une production rapide, personnalisée et en petits lots, apportant une plus grande efficacité et une meilleure qualité au processus de moulage.