3D印刷と鋳造の完璧な組み合わせ:小さなバッチの部品をより生産的にする

最近では、フラウンホーファーIPAの研究者は、その後、添加の自由鋳造(AFFC)。一緒に3Dプリントや鋳造を結合するための新しいプロセスを開発した第一のハウジング部分は、FLMの印刷プロセスにより製造され、そして次いで、成分樹脂の一組が満たされている。これにより、時間を節約し、成分の安定性を増加させ、新たな材料を印刷することができます。

フリーインクリメンタルキャスティングでは、いくつかのシェルにFDMを印刷し、次に2成分混合物で充填します。©Fraunhofer

また、3Dプリンティングとして知られている添加剤製造業は、工業用IPAの専門家ジョナス・フィッシャーのための利点の広い範囲をもたらし説明しました:「あなたはCADデータの一部を入力し、その後、印刷された部分を取得することができます」 小さなバッチでは、モデルと個々の部品が射出成形よりも速く製造され、より効率的です。 また、複雑な構造を作成していくつかの関数を統合することもできます。もちろん、いくつかの欠点があります。

硬化にはわずか3分しかかかりません

Jonas Fischer氏は次のように付け加えました:「この材料は、現在のところ、FLM(Fused Deposition)プロセスが最も広く使用されている3D印刷プロセスです。また、FLMプロセスでは、ノズルを別々に各層に塗布しているため、大きな部品を作るには時間がかかるという欠点があります。はい、加熱すると柔らかくなるプラスチック(熱可塑性樹脂として知られています)のみをFDM印刷に使用できます。熱硬化性プラスチックは印刷できません。

フラウンホーファーの研究者は、これらの欠点を最小限に抑える方法を見つけました。これを行うために、印刷プロセスとフォーミングプロセスを組み合わせています。最初のステップは、部品ハウジングをFLMプロセスで作ることです。専門家は、水溶性合成ポリマーであるポリビニルアルコール(PVA)を印刷材料として使用し、正確に定量化されたポリウレタンまたはエポキシ樹脂をハウジングに自動的に充填します。次に、必要であれば、部品点数を増やすことができます。プロセスが完了し、部分的に硬化したら、それを水槽に入れます。こうして作成された3Dプリントワークは、キャスティングと同様の性能を持ちます。

小型部品製造が可能

フィラー材料を金型に注入するために、IPAの研究者は3Dプリンタに特別な2成分材料投入ユニットを設置しました。これは、プロセス全体を完了することが可能であることを意味します。従来の3D印刷のように完全にデジタル制御することができます。

IPAの研究者はこのプロセスの実行可能性を確認し、いくつかのプロトタイプを作成した

Jonas Fischer氏は次のように述べています。「ハウジングを印刷するだけで、重力をかけることができます。また、耐熱性スリーブを建築材料として使用することもできます。最後に、材料が完全に充填されると、これらの要素の安定性が大幅に改善され、孔や孔がなくなる。

フィッシャー氏は、「例えば、ソケットなどの電気絶縁部品に使用することができます。安全のために必要なフォームやクッションは、このプロセスにも適用されます原則的には、大量かつ複雑な成分が少量で必要とされる場合には、自由添加剤キャスト法が好ましく、さらに減量化にも寄与する。

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