如何使用3D打印的“高温”树脂模具直接铸造金属部件

国际金属加工网 2017年12月07日

大多数制造商将尝试使用3D打印来制造铸造模具。无论是制作节日巧克力的3D打印模具,还是使用失蜡或PLA铸造制作强力零件,3D打印和铸造的过程都经常被组合使用。

现在,3D打印公司Formlabs已经推出了一种使用3D打印模具铸造金属零件的新方法。使用其高温树脂材料,制造商可以轻松地3D打印模具,用于直接锡铸造。

在最近上传到其博客的教程中,Formlabs详细介绍了使用树脂模具进行直接金属铸造的过程,并不像人们想像的那么复杂。所以,如果你一直在为一些金属游戏小雕像而设计,或者想要在一定时间内限制珠宝,你都可以参考一下。

3D打印巧克力模具

首先,我们来看看直接铸造与其他金属制造方法的不同之处。金属3D打印是从金属直接制作零件的完美的方法,尽管这一过程的成本只有工业制造商才能使用。对大多数制造商来说并不好用。

失蜡铸造(或失去PLA铸造)是制造金属部件的可靠方法,尽管该方法需要比直接铸造更多的步骤(因此更多的时间)来制造精细细节的优质部件。

Formlabs使用3D打印模具进行直接金属铸造的方法非常简单,只需要几个基本组件:Form 2 3D打印机,高温树脂,固化室,CAD软件和Autodesk Meshmixer。

你想要模具。在选择设计时,3D打印公司建议选择一个小雕像,一件首饰或其他细小的细节。随着模型的STL或OBJ文件准备就绪,您就可以准备好开始了。

接下来,您必须决定是否要打印牺牲模具或拉开模具。前者涉及在Meshmixer中为3D打印模型创建一个外壳模具,一旦金属冷却就可以进行打印,铸造和简单分解。

对于这种方法,Formlabs建议对于高度在2到20厘米之间的模型使用均匀的外壳(相同的厚度)。为了减少收缩和膨胀损坏的风险,它建议具有至少3mm厚度的外壳。较小的型号可能不需要统一的外壳。

拉拔模具方法,其一部分包括打印双面模具,一旦锡膏冷却,该模具就可以简单地拉开。如果您需要制作多于一个的金属部件,这种方法很有用,因为它可以重复使用。

在打印模具之前要注意的几件事情:确保在模具中安装一些通风口,并确保它们向上(相对于模具的位置在填充时),以便当金属向下流动时进入空腔,气泡可以通过排气口上升。此外,请确保您的3D模具在打印机上正确定位,以使其不需要内部支撑。

一旦打印,模具可以后固化,这将使高温树脂达到其最高的热性能。一旦后固化完成,您可以开始融化锡膏材料。

在其教程中,Formlabs使用了一种在约260℃的温度下熔化的R98锡合金。当金属液化并从其中除去顶层氧化物时,将其小心倒入模具中,该模具本身用夹具固定。

锡子只需要几分钟的时间才能冷却(长达20分钟),一旦坚实,就可以开始取出模具。对于去除模具,您可以使用小型螺丝刀将其切割掉,而对于拉拔方法,您只需将两半从完成的模型中拉出即可。

如果一切顺利,你就会获得一个细致的,坚实的金属部分。


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