3Dプリントインベストメント鋳造パターン完全ガイド
インベストメント鋳造は、幅広い合金から作られる高精度金属部品を求める多くの産業にとってコスト効率の良いプロセスです。鋳造部品を作る典型的なプロセスは、ワックスパターンを使用し、それをセラミックスラリーで覆ってシェルを形成することです。その後シェルに溶融金属を流し込み、冷却して部品を形成します。
ワックスパターンの作成は通常、金型ダイを使用し、注入されたワックスがダイを満たします。水溶性またはセラミックコアがダイ内にあり、複雑で精巧な内部部品を作ります。しかし、より多くの産業がワックスパターン用の3Dプリントインベストメント鋳造を、よりコスト効率の良いアプローチとして検討しています。

3Dプリント鋳造パターンとは?
3Dプリンターは、多くの産業でプラスチックから製品を作成するために使用できます。しかし、これらの機械は、特定の産業向けに樹脂、金属、さらには食品で部品を3Dプリントすることもできます。インベストメント鋳造の場合、メーカーと利用可能な設備に応じてワックスまたは樹脂プラスチックが選択されます。
3Dプリントにはステレオリソグラフィ(SLAまたはSL)プロセスが使用されます。ステレオリソグラフィは、材料を層ごとに積み重ねてパターンを作成する積層造形技術です。各層は紫外線またはレーザーで硬化され、パターン全体が完成するまで続きます。このプロセスは槽光重合とも呼ばれます。
パターンが完成しセラミックスラリーで覆われると、ワックスは溶融除去されるか、樹脂は焼却除去されます。残留灰は洗浄プロセスで除去されます。
3Dプリントパターンのメリット
主要なメリットの一つは、3Dプリントパターンが積層生産プロセスであり、パターン作成に一定量の材料のみを使用することです。この要素により、減法製造方法で通常発生する廃棄物が排除されます。材料が層ごとに追加されるため、全体的なパターン作成コストに影響を与えることなく、高度に複雑な形状と精巧な形状でパターンを設計できます。
もう一つのメリットは、試作として必要なパターンに3Dプリントを使用できることです。試作パターンをアセンブリに容易に配置してテストでき、アプリケーションを損傷しません。このプロセスにより、インベストメント鋳造プロセスの初期段階で、本格生産開始前に顧客とメーカーが必要な変更を作成できます。
インベストメント鋳造で3Dプリントパターンを使用するタイミング
3Dプリントパターンを使用したインベストメント鋳造は、通常、顧客が鋳造部品の二次機械加工を望まない、または必要としない場合に求められます。このプロセスは通常、滑らかな表面を持つ高精度で精巧な部品を作成します。また、メーカーがプロセス用の適切な工具を作成するのを待つ必要がないため、タイトなタイム・ツー・パート期限を持つ顧客にとっても理想的です。
3Dプリントパターンは、少量生産と試作を必要とする場合に大きなメリットを提供します。設計変更が予想される場合、3Dプリント技術を使用すると限られた材料廃棄でプロセスを高速化できます。
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