CASE – Vaxgjutning i metall. Renishaw UK

EnvisionTEC producerar överlägsna och noggranna 3D skrivare för en mängd olika applikationer. Ett av områdena som har haft bäst framgång är vaxgjutning i metall. 3D skrivaren skriver ut en vaxmodell direkt från CAD-filen och denna gjuts sedan av på traditionellt sätt.

CAD filen

3D utskrift är en teknologi som har utvecklats rejält de sista 30 åren, sedan den introducerades för att ta fram konceptmodeller för utseende, passform eller funktion.  Idag fokuserar tekniken mer på att å ena sidan producera högst komplicerade detaljer direkt till industrin eller å andra sidan producera enkla plastdetaljer. Men då missar man en riktigt stor och värdefull applikation: vaxgjutning.

För att belysa detta skapade EnvisionTEC ett samarbete med Renishaw UK, en tillverkare av utrustning för vaxgjutning av modeller upp till 7kg i aluminium. Startpunkten var att skapa modeller i 3D CAD som kunde användas som kärnor i gjutningen. Modellerna skulle byggas lager på lager i en extremt noggrann maskin och alla detaljer som skulle finnas i modellen i sin slutgiltiga form skulle finnas med i CAD modellen. Det betyder att gänger, hål, ribbor, kaviteter osv inte behövde tillföras efter gjutningen. Att i CAD redan skapa hela föremålet så som det ska se ut i slutändan är en av de riktigt stora fördelarna med metoden. När CAD filen är klar exporteras den till skrivaren som en enkel STL fil.

Vaxutskrift 3d fil

3D-utskrift i vaxliknande material.

Föremålen skrevs ut på en EnvisionTEC Ultra i EC 500, ett vaxliknade material, med en noggrannhet på 50 mikrometer. Det tog 5 timmar att skriva ut och sedan utfördes en efterbehandling med rengöring och härdning. Sedan var det klart att gjuta.

Gjutning utfördes i en Renishaw MPA300 metal part casting system. Det gick till så att man placerade modellerna i en flaska som fylldes med M456 pulver/slam i vakum med ett 28% vatten förhållande. Gipset torkade i två timmar och flaskan ställdes därefter in upp och ner i en ugn för att bränna ur vaxdetaljerna. Gipset blåses ur flaskan med tryckluft och sedan hälls smält metall ner i hålet i gipset. När metallen stelnat kan man ta i sönder formen.  Ut kommer den färdiga detaljen.

finished3d

Färdig detalj.

naturligtvis kan föremålet bearbetas ytterligare om man önskar men själva huvudattraktionen med detta sätt att arbeta är just att komplicerade detaljer kan skapas i CAD och sedan direkt gjutas av i ett moment.

Läs mer om andra intressanta case här.