Application de la technologie de prototypage rapide dans le moulage de précision

Dans l'industrie manufacturière, en particulier dans les industries clés telles que l'aviation, l'aérospatiale, la défense nationale et l'automobile, les composants de base de base sont généralement des pièces métalliques, et un nombre considérable de pièces métalliques sont des surfaces incurvées asymétriques et irrégulières ou des pièces à structure complexe et fines. structure.

La production de ces pièces adopte souvent la méthode de traitement de désintégration ou de moulage de précision. Le moulage à modèle perdu nécessite un moule maître ou un moule de transition pour reproduire les pièces métalliques. La conception et la fabrication de moules sont devenues un goulot d'étranglement limitant la production de pièces moulées.

La technologie de prototypage rapide peut fournir rapidement les modèles en cire nécessaires au moulage de précision. Cela résout les problèmes du processus de moulage traditionnel, notamment le long cycle de préparation des modèles en cire, les coûts de production élevés et la difficulté de produire des structures complexes telles que des surfaces courbes, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la production et la flexibilité de fabrication.

Processus de production de la technologie de prototypage rapide

• La technologie de fabrication par prototypage rapide est abrégée en RPM, qui comprend des méthodes de moulage telles que SLS, SLA et SLM. Il intègre des réalisations scientifiques et technologiques modernes telles que la technologie CAO, la technologie de contrôle numérique, la technologie laser et la technologie des matériaux.
• Différent des méthodes de fabrication traditionnelles, le processus de prototypage rapide consiste à générer d'abord un modèle solide CAO 3D ou un fichier de modèle de surface d'un produit, à convertir le modèle solide au format STL de la norme de fichier RP et à corriger les erreurs dans le conversion de fichier.
• Ensuite, les données de chaque couche sont transmises à la machine de prototypage rapide. En utilisant la fabrication additive et en utilisant le laser comme source de chaleur, chaque couche est frittée ou fusionnée successivement et connectée en même temps jusqu'à ce que la pièce entière soit terminée.
• Les matériaux utilisés dans la méthode de formage SLS sont diverses poudres frittables, telles que la cire de paraffine, les plastiques, les poudres métalliques à bas point de fusion ou leur mélange. Sélection des matériaux correspondants en fonction des exigences du processus, afin de réaliser la production rapide de modèles physiques de produits.

Processus combiné de prototypage rapide et de moulage de précision

Le moulage à modèle perdu est la méthode de formage la plus précise de tous les processus de moulage, est livré avec une bonne répétabilité et moins d'exigences pour le traitement ultérieur des pièces moulées. Le moulage à modèle perdu nécessite la conception et la fabrication de modèles en cire ou d'autres moules consommables.

Selon la complexité et la dimension de la coulée, le cycle de production prend généralement plusieurs semaines à plusieurs mois. Après avoir obtenu le moule, il lui faut encore une semaine pour produire le moulage. La plupart du temps est utilisé pour créer des modèles en cire et des coquilles de moule, ce qui entraîne des coûts de moule élevés et une perte de temps, en particulier pour la production à faible volume.

La technologie RPM peut former directement des modèles en cire pour le moulage de précision sans fabriquer de moules. Le modèle en cire réalisé par prototypage rapide au laser (SLS) est composé de poudre de cire de paraffine.

Le processus technologique consiste à étaler une couche de poudre sur l'établi, et à la fritter sélectivement avec un faisceau laser sous le contrôle de l'ordinateur (la partie creuse du composant n'est pas frittée, toujours en poudre), et les pièces frittées seront solidifiés ensemble pour former la partie solide du composant.

Une fois qu'une couche est terminée, passez à la couche suivante et la nouvelle couche est fermement frittée avec la couche précédente. Une fois le frittage terminé, retirez l'excès de poudre pour obtenir le modèle de cire frittée.

La technologie RPM se caractérise par une large gamme de matériaux. La poudre de paraffine peut être utilisée pour fabriquer des modèles de cire de moulage de précision, la poudre de céramique peut être utilisée pour construire des coquilles en céramique et la poudre de métal peut être utilisée pour établir des moules métalliques pour presser des modèles de cire.

L'application de la technologie de prototypage rapide dans le moulage de précision peut être divisée en trois situations :

• La formation de modèles en cire ou de modèles en mousse perdue, c'est-à-dire de prototypes pour le moulage à la cire perdue, est utilisée pour la production de petits lots, le développement de produits ou la production d'essais de pièces moulées complexes.
• Formation directe de coques pour la production de petits lots.
• Prototypage rapide du moule maître utilisé pour former le modèle en cire, qui est utilisé pour la production de masse.
• Ces méthodes résolvent le problème de goulot d'étranglement de la fabrication de modèles en cire dans le processus traditionnel.

En conclusion

L'utilisation de la technologie de prototypage rapide pour construire des modèles de cire pour le moulage de précision peut éviter les restrictions sur la forme des pièces moulées et le processus de développement en raison de la production de moules maîtres en métal, ce qui peut considérablement raccourcir le cycle de développement, tout en économisant la production de moules. le coût peut être utilisé pour la R&D et la production de pièces moulées de pointe de haute précision plus complexes.

Le prototypage rapide et le moulage de précision sont complémentaires. Sans prototypage rapide, la production du moule maître sera le goulot d'étranglement du moulage à la cire perdue. Et s'il n'y a pas de moulage de précision, l'application du prototypage rapide s'accompagnera également de grandes limites.