Содержание раздела
Новости техники
Отливка металлических изделий по 3D-печатным фотополимерным формам
Компания Formlabs, производитель популярных настольных фотополимерных 3D-принтеров линейки Form, опубликовала руководство по литью металлических моделей в формы, напечатанные из фирменной «высокотемпературной» фотополимерной смолы.
Само собой, надеяться на возможность отливки деталей из тугоплавких металлов не стоит. Речь идет лишь о работе с относительно легкоплавкими металлами и сплавами, такими как олово, и изготовлении декоративных, а не функциональных моделей. Конечно, ничто не мешает печатать выжигаемые мастер-модели для изготовления гипсовых форм и дальнейшего литья более тугоплавкими металлами, но при работе с оловом можно печатать сами формы, несколько упрощая процесс и повышая качество конечных изделий.
В качестве материала используется фирменная смола под красноречивым названием «High Temp Resin» с температурой тепловой деформации на уровне 289°C под нагрузкой в 0,45 МПа. К созданию форм можно подойти по-разному, в зависимости от размера моделей. Сами формы можно набросать в Meshmixer, Blender или Maya. Для достаточно больших изделий размером от двух сантиметров рекомендуется создавать формы в виде оболочек постоянной толщины. Толщина должна быть не менее трех миллиметров, дабы форма не растрескалась или не деформировалась во время контакта с горячим расплавом. Делать оболочку толще не имеет смысла и лишь приведет к пустой трате достаточно дорогого фотополимера – $200 за литр. А вот при работе с небольшими изделиями может быть проще вычесть объем модели из простого кубика.
Сами формы могут быть одноразовыми, либо многоразовыми за счет разъемной конструкции. Здесь все зависит от геометрической сложности готового изделия, ведь многие 3D-модели просто не создаются с расчетом на литье, а потому литейной формой придется пожертвовать, чтобы высвободить отдельные элементы. Главное, о чем необходимо помнить, это выпускные каналы: во время отливки металл будет вытеснять воздух вверх, а потому в верхних точках необходимо предусмотреть каналы для стравливания воздуха. Перед заливкой внутренние поверхности формы желательно покрыть графитовой смазкой – это предотвратит слипание и облегчит высвобождение готового изделия.
В своих экспериментах команда Formlabs использовала оловянный сплав R98 (98% олова, 1,5% висмута и 0,5% меди) с температурой плавления 260°C. После плавки с поверхности расплава снимается оксидная пленка, после чего металл заливается в промытую, просушенную и покрытую изнутри твердой смазкой форму. Время охлаждения напрямую зависит от размера модели и может достигать двадцати минут. Затем остается лишь высвободить готовое изделие, разобрав, либо аккуратно раскрошив форму.
Прямая печать форм может быть выгодна пользователям стереолитографических принтеров просто потому, что используемые фотополимеры стоят несколько дешевле выжигаемых вариантов – $200 против $300 за литр, если говорить о фирменных смолах Formlabs. Ознакомиться с полным руководством можно по этой ссылке.
Полезное
