Investiční lití a 3D tisk

Investiční lití (proces “ztraceného vosku”)

Tradiční, subtraktivní a následné odlévání pro vytváření vysoce přesných kovových dílů.

Jak to funguje:

• Vytváření vzorů: Voskový nebo termoplastický vzor dílu je vytvořen (často vstřikováním).
• Montáž: Na centrální voskový “strom” se připevní více vzorů.”
• Budova Shell: Strom se opakovaně namáčí do keramické kaše, zasypává jemným pískem a suší, čímž se vytvoří silná a tvrdá keramická forma.
• Odvoskování: Forma se zahřeje a vosk se roztaví (proto “ztracený vosk”).
• Obsazení: Do duté keramické formy se nalije roztavený kov.
• Odstranění skořápky a povrchová úprava: Keramická skořápka se odlomí a jednotlivé části se ze stromu odříznou, očistí a dokončí.

Hlavní výhody:

• Materiálová nadřazenost: Používá skutečné technické slitiny (titan, superslitiny, nerezová ocel) s vynikajícími mechanickými vlastnostmi.
• Povrchová úprava: Velmi dobrá kvalita povrchu přímo z formy.
• Ekonomika ve velkém měřítku: Nákladově efektivní pro středně- až velkosériovou výrobu (po výrobě formy).
• Vysoká přesnost: Vynikající pro složité geometrie s jemnými detaily (např. šperky, lopatky turbín).

Primární omezení:

• Vysoké náklady na zřízení/čas: Vytváření voskových vstřikovacích forem je nákladné a časově náročné. Pro prototypy nebo velmi malé objemy není ekonomicky výhodné.

3D tisk / aditivní výroba (AM)

Digitální aditivní proces vytváření dílů vrstvu po vrstvě z dat 3D modelu.

Relevantní technologie pro toto srovnání:

• SLA/DLP: K vytvrzení tekuté pryskyřice se používá laser nebo projektor. Vysoké detaily.
• Tryskání materiálu: Kapky a fotopolymer vytvrzený UV zářením. Vysoký detail.
• SLS/Binder Jetting: Tavení nylonového prášku nebo spojování písku/určitých kovů.

Hlavní výhody:

• Svoboda designu: Bezkonkurenční složitost (mřížky, vnitřní kanály, organické tvary).
• Bez nutnosti použití nástrojů, rychlé nastavení: Ideální pro prototypy a kusové díly. Digitální soubory řídí přímo výrobu.
• Konsolidace shromáždění: Může vytisknout jediný díl, který nahradí více smontovaných součástí.
• Přizpůsobení: Ideální pro předměty na míru, specifické pro pacienta (např. lékařské implantáty).

Primární omezení:

• Omezení materiálu: Kovové materiály jsou drahé a často mají omezení z hlediska velikosti, povrchové úpravy nebo izotropie.
• Rychlost v měřítku: Sériový proces, obvykle pomalejší pro velkosériovou výrobu.
• Následné zpracování: Často vyžaduje odstranění podpěr a povrchovou úpravu.

Závěr: Není to “buď/anebo”, ale “a”.”

Potřebujete naléhavě 1-50 dílů se složitou geometrií? Použijte 3D tisk (pravděpodobně z pryskyřice nebo nylonu).

Potřebujete 1-50 dílů z vysoce výkonného kovu? Použijte 3D tisk + investiční lití (tisk vzorů).

Potřebujete více než 10 000 dílů ze standardní kovové slitiny? Použijte tradiční investiční lití se vstřikováním voskových modelů.

Potřebujete vysoce přizpůsobené, husté kovové díly s extrémní složitostí? Zvažte přímý 3D tisk z kovu (jako DMLS/SLM), ovšem za vyšší cenu.

Představte si je jako kontinuum v digitální výrobě. 3D tisk vyniká agilitou a komplexností bez nástrojů, zatímco investiční lití vyniká objemem a výkonem materiálu. Jejich kombinací získají výrobci to nejlepší z obou světů: digitální flexibilitu a vynikající metalurgii.