Упатство за дизајнирање на врзиво

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Вовед

Сврзувачки џетинг има повеќекратни способности за разновидно производство на функционални метални делови, прототипови во целосна боја, фигурини и големо песочно леење. Ќе ја претставиме механиката, карактеристиките и клучните придобивки од Binder Jetting.

Процес на млаз на врзиво

Binder Jetting создава делови со лепило слој-по-слој производи во прав. Повторното премачкување ќе разнесе тенок слој во прав на коритото на платформата, а потоа главите за печатење ќе таложат лепливи агенси селективно на прав, ќе ги врзат заедно за да формираат слој. Во прототиповите со целосна боја, агенсите за боја се испуштаат во прав во овој чекор. Платформата за градење ќе се движи надолу во дебел слој и повторете го овој процес додека не заврши последниот дел.

Binder Jetting нанесува различни материјали во зависност од примената, од метал во гипс или PMMA. Со цел да се задоволат барањата за прототипови со целосна боја и функции за висока температура.

Дизајн на млаз со врзиво

Binder Jetting обезбедува голема слобода на дизајнот, сите производствени процеси се на ниска температура. Значи, нема грешки поврзани со термички ефекти. Покрај тоа, постои нема потпорни структури, деловите се целосно инкапсулирани и поддржани од околните честички во прав.

По процесот на печатење, деловите се кревки во зелена состојба, после процесот како синтерување или инфилтрација ќе се создадат последните делови. Ова ќе додаде ограничувања во дизајнот, како тенки карактеристики во зелената состојба при ракување.

Карактеристики за печатење

КарактеристикаПрепорачана минимална вредност
дебелина на ѕидПрепорачуваме минималната дебелина на ѕидот е 2,0 mm. Ова ќе ја намали штетата во процесот на отстранување и ракување.
Неподдржани ѕидовиЅидовите без поддршка имаат поголем ризик од оштетување при ракување, оваа дебелина на ѕидот треба да биде подебела од 3,0 mm.
Релјефни и врежани деталиРелјефните и врежаните детали мора да бидат најмалку 0,5 mm под или над површината за видливи барања.
Неподдржани рабовиНеподдржаните рабови треба да бидат помали од 2,0 mm, за да се избегне кршење во зелена состојба.
ФилетиСите филети треба да бидат со радиус од најмалку 1,0 mm, овој дизајн треба да се користи во сите можни рабови. Со цел да се избегне оштетување во зелена состојба.
Големина на дупкатаМинималниот дијаметар треба да биде поголем од 1,5 mm.
Дупки за бегствоЗа шупливи делови, дијаметарот на дупките за бегство мора да биде најмалку 5,0 mm, бројот на дупките за бегство треба да биде најмалку 2.
Големина на функцијатаИако овој процес може да произведе многу фини детали, кршливите делови во зелена состојба се голем проблем. Препорачуваме минималната големина на карактеристиките е 2,0 mm.

Зелена држава

Во Binder Jetting, деловите во зелена состојба се кревки. Поради тоа тие се состојат од честички од песок или прашок. Тешко е да се примени пост-обработка кога деловите се премногу кревки, дизајнерите треба да ја следат еснафската линија за да се осигураат дека деловите се доволно силни при ракување и пост-обработка.

Ако карактеристиките или деталите се премногу кревки, треба да додадеме дополнителни структури за зацврстување за да ја подобриме вкочанетоста на деловите, отколку да ги отстраниме по инфилтрација или синтерување. Сепак, тоа ќе додаде цена и време.

Инфилтрација и синтерување

Binder Jetting применува секундарни процеси како инфилтрација или синтерување за да произведе функционални метални делови. Деловите од песочник во целосна боја, исто така, може да се подобрат со инфилтрација за да се зголемат механичките својства.

Инфилтрација: По Binder Jetting, зелените делови се ставаат во печки, врзивото ќе се изгори, во овој процес, деловите се приближно 60% порозни. Потоа се инфилтрира бронза во празнини со капиларно дејство, на крај добива ниска порозност со добра јачина.

Синтерување: По Binder Jetting, зелените делови се ставаат во печки со висока температура, врзивото се изгорува и металните честички се синтеруваат заедно, на крајот добиваат ниска порозност од 3%.

Инфилтрација и синтерување во метални млазници за врзување ќе доведе до собирање и намалување на димензиите, ефектот на синтерување е поистакнат. Смалувањето е многу зависно од геометриите на делот, нерамномерното собирање е проблем, ова треба да се земе предвид во фазата на дизајнирање.

Деловите за млаз на врзивно средство по инфилтрација или синтерување ќе постигнат густина од 90% и 97%, сè уште има одредена внатрешна порозност. Ова значи дека нивните механички својства се инфериорни од масовниот материјал или другите технологии за 3D печатење како DMLS.

Целосно печатење во боја

Binder Jetting може да печати делови во целосна боја со млазно мастило и средство за врзување на гипсот или PMMA прав. По печатењето, деловите треба да се обложат со супер лепак за да се подобри јачината на делот и да се подобри живоста на бојата. Вториот епоксиден слој ќе биде додаден за дополнително да се подобри јачината и изгледот на бојата. Со овие дополнителни чекори, деловите се исто така многу кршливи и не се погодни за функционални делови.

Материјали за врзување

Ги сумираме најчесто користените материјали со карактеристики.

МатеријалОписКарактеристики
Целосна боја песочникРеални, со висока дефиниција, концептуални модели и прототипови со целосна бојаЦелосна боја нефункционални модели Многу кршливи
Силика песокИндустриски калапи и јадра за лиењеМногу висока термичка отпорностОдлично за апликации за леење песок
Нерѓосувачки челик (инфилтриран во бронза)Ниска јачина на принос за лесна обработка и полирањеДобри механички својстваМоже да се обработи 10% внатрешна порозност
Нерѓосувачки челик (синтеруван)Висока цврстина на истегнување и отпорност на температура, висока отпорност на корозијаДобри механички својства Висока отпорност на корозија3% внатрешна порозност
Инконел легура (синтерувана)Никел-хром легура на вечера со одлични механички својстваОдлични механички својства Добра отпорност на температура Висока хемиска отпорност
Волфрам карбид (синтеруван)За абразивни, карбидни алатки за сечење високо отпорни на абењеМногу висока цврстина

Обработка на пост

Поради природата на Binder Jetting, има ограничен број методи за постобработка.

Метални врзива за млазните делови по инфилтрација и синтерување имаат 3 нормални пост-процеси, брусење, полирање и обработка, со цел да се подобри изгледот на деловите и прецизноста на димензиите. На овие делови може да се применат и други вообичаени метални завршетоци.

Јадрата и калапи за леење песок бараат термичка пост-обработка за да се подобри јачината.

На моделите со целосна боја им треба општо натопување или обложување за да се подобрат механичките својства.

Проѕирниот лак, исто така, може да се премачка за да се подобри отпорноста на абење и да се добијат мазни површини.