Литьё по моделям напечатанным на 3D-принтере

Блог Jeshua Lacock :

Эта страница описывает мою первую и успешную попытку отлить алюминиевые детали напрямую с моделей напечатанных PLA на 3D-принтере. Процесс практически идентичен литью с восковой модели, но вместо выжигания воска я выжигал пластик PLA (био-пластик)

habrahabr-u1.jpg

Мне нужны были алюминиевые детали, чтобы смонтировать фокусирующую линзу для моего 150W CO2 режущего лазера. Эти детали должны иметь возможность подгонки и их надо было смонтировать на раме собранной из найденного алюминиевого утиля.

Я испытываю восторг, когда думаю о возможности сделать всё за один день: концепция → дизайн → 3D-печать → законченная металлическая отливка

Шаг первый — дизайн деталей.

habrahabr-u2.gif

Я использовал удивительно мощный OpenSCAD, чтобы быстро разработать нужные мне детали. OpenSCAD читает скрипт на своем языке чтобы отрисовать 3D модель. В моем случае я просто нарисовал форму в Adobe Illustrator и сконвертировал ее в формат OpenSCAD используя Inkscape плагин .

habrahabr-u3.gif

Вот дизайн второй детали. Я нарисовал две формы в Illustrator-е и придал им глубину в OpenSCAD. Очень быстро и легко. Теперь у меня есть 3D модели, пора их напечатать!

Процесс печати первой детали на моем Ultimaker (ускоренная съемка).

habrahabr-u4.jpg

Получившаяся деталь в руке.

Печать второй детали.

habrahabr-u5.jpg

Вторая напечатанная деталь в руке.

habrahabr-u6.jpg

Проверка как обе детали совмещаются.

habrahabr-u7.jpg

Литники и воздуховоды прикреплены, всё готово для заливки формовочной массы.

habrahabr-u8.jpg

Формовочная масса — 50% мелкого песка и 50% гипс.

habrahabr-u9.jpg

После добавления воды и тщательного перемешивания я использовал домашний вакуумный упаковщик для продуктов, чтобы избавиться от пузырьков воздуха в формовочной смеси.

habrahabr-u10.jpg

Вторая деталь готова к формовке!

habrahabr-u11.jpg

Первая деталь заливается!

habrahabr-u12.jpg

Деталь полностью погружена в смесь — надеюсь всё получится.

habrahabr-u13.jpg

Обе формы установлены для просушки.

habrahabr-u14.jpg

Через пару часов я поместил формы в печь на средний жар.

habrahabr-u15.jpg

Моя новая маленькая печь. Быстро разогревается для 10 фунтов (~4.5кг) или менее расплавленного алюминия. В 2 раза больше, когда разгорится.

habrahabr-u16.jpg

Формы хороши и прожарены. После разогрева до примерно 1200F (650C) у пластика нет ни шанса. После извлечения я продул формы сжатым воздухом, чтобы выдуть любые остатки пепла.

habrahabr-u17.jpg

Все еще горячие формы помещены в сухой песок. Он служит нескольким целям:

  • дополнительная поддержка, так как формы — достаточно хрупкие
  • изолирует формы и удерживает тепло при застывании
  • позволит мне установить расширители для литников(смотри ниже). Расширитель дает дополнительное давление при литье, а также работает как стояк, который остается расплавленным и обеспечивает дополнительный металл в то время, как отливка застывает и сжимается
habrahabr-u18.jpg

Мои расширители литников — это просто обрезанные алюминиевые банки. Отлично работает!

После плавления алюминия с небольшой добавкой меди в тигле, удаления шлака — время заливать!

habrahabr-u19.jpg

Как классно! Похоже формы заполнились идеально. Теперь тяжелая часть — ждать достаточно долго пока металл остынет, чтобы я узнал получились детали или нет.

habrahabr-u20.jpg
habrahabr-u21.jpg

Отлично! Детали прямиком из песка, только литники и воздуховоды отрезаны.

habrahabr-u22.jpg

Я нарезал центральное отверстие мелким 14мм метчиком. Похоже все замечательно соединяется.

habrahabr-u23.jpg

Мне нравятся детали на отливке — можно увидеть все линии от 3D-печати, их ширина всего 0.2мм.

habrahabr-u24.jpg

Момент истины — подходят ли к раме? ДА! Я сделал пластиковую деталь, чтобы она идеально подходила к раме, затем напечатал ее еще раз с увеличением размера в 102%. Когда алюминий остывает он усаживается в точности на 2%.

habrahabr-u25.jpg

Центр черного нипеля — это место откуда будет выходить сфокусированный луч CO2 лазера. Трубка — для сжатого воздуха, чтобы сдувать дым на пути лазера (так называемый air-assist).

habrahabr-u26.jpg

Похоже я смогу этому найти хорошее применение!

habrahabr-u27.jpg

Черная дыра в центре — это фокусирующая линза.

habrahabr-u28.jpg

Я так рад, что части подошли к раме идеально без дополнительной обработки и даже без напильника!

Это первый тест моего лазера. Примерно на 60% мощности. Мгновенно прожигает дерево.

jeshua@3DTOPO.com

От переводчика:

Jeshua Lacock сделал замечательное, фактически пошаговое, руководство методики литья алюминия с пластиковых моделей напечатанных на 3D принтере. Для интересующих в практическом аспекте — на сайте instructables.com есть много рецептов как сделать печь для литья алюминия. Даже из кофейной банки !

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (20 votes)
Источник(и):

habrahabr.ru



Анубис аватар

Очень полезная технология, как для производств, так и для любительского конструирования.