Литьё по выплавляемым моделям VS Прямое лазерное спекание металлов

3D-технологии все чаще встречаются в литейном производстве, где они применяются для создания форм, моделей или даже самих отливок. Важно отметить, что эти технологии обеспечивают значительную размерную и геометрическую точность, а также качество поверхности, часто не уступающее отливкам, полученным по традиционным технологиям литья по газифицируемым или выплавляемым моделям.

Например, один из крупных американских заводов в штате Мичиган, специализирующийся на отливках по выплавляемым моделям из магниевых сплавов, активно развивает технологию DMLS (прямое лазерное спекание материалов) в своём исследовательском центре. Десять лет назад они начали создавать 3D-модели из высококачественного акрилового пластика Voxeljet PMMA, а сегодня переходят на использование технологии DMLS.

Возникает вопрос: можно ли полностью отказаться от традиционного точного литья в пользу получения сложных отливок высокой точности методом прямого лазерного спекания?

Мы сравнили процессы получения деталей напрямую методом прямого лазерного спекания с использованием традиционных технологий литья по моделям, полученным с помощью 3D-печати. Давайте рассмотрим их возможности, преимущества и недостатки.

1. Получение моделей:При пошаговом наращивании можно создавать сложные модели с толщиной стенки всего 0,5 мм и весом от нескольких граммов до 15 кг. Однако необходимо обеспечить полное покрытие моделей керамической оболочкой, что может быть сложной задачей из-за слоистой структуры поверхности.
2. Использование материалов для деталей:Литьё по выплавляемым моделям позволяет использовать практически любой металл или сплав, включая алюминий, магний, кобальт, медь, никель, цинк и различные виды стали. В то время как аддитивные технологии, включая DMLS, на текущий момент ограничены выбором материалов. На данный момент доступны только алюминий и сталь, что ограничивает возможности использования материалов, таких как магний.
3. Производительность процессов:Одним из основных преимуществ 3D-технологий является скорость получения готовых деталей. Например, с использованием DMLS можно получить конечный продукт непосредственно после завершения процесса печати. Однако при использовании комбинации 3D-печати моделей из воска и последующего литья по выплавляемым моделям весь процесс занимает не более трёх суток.
4. Затраты:Стоимость специализированных порошков для лазерного спекания значительно выше по сравнению с обычными материалами для литья, такими как расплавленный алюминий. Это делает детали, полученные традиционными методами литья, более доступными, особенно при массовом производстве.
5. Сертификация:В аэрокосмической отрасли широко используются отливки по выплавляемым моделям, детали из которых прошли необходимую сертификацию. Для деталей, полученных методом прямого лазерного спекания, требуется отдельная сертификация, учитывая особенности механических и термодинамических свойств материалов и порошков.

Таким образом, вопрос о превосходстве 3D-технологий или традиционных методов литья остаётся открытым. 3D-печать отливок продолжает развиваться и улучшаться, но пока не готова полностью заменить традиционные способы литья, особенно в условиях ограниченного выбора материалов, высокой стоимости и сложностей с сертификацией.