Sandguss mit 3D-Drucktechnologien

Geschwindigkeit ist bei der Entwicklung neuer Produkte unerlässlich. Je schneller Sie Ihre Teile in die Hände der Kunden bringen, desto besser sind Ihre Chancen, ihr Geschäft zu gewinnen. Dies legt den Fokus des Projekts auf die Werkzeugvorlaufzeit. Die Herstellung von Sandgussmustern und Kernkästen dauert nicht so lange wie die von Metallgussformen, aber sie können den Projektzeitplan immer noch um Wochen verlängern. Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel.

Während 3D-Druck in Metall möglich ist, können auf diese Weise hergestellte Teile selten solche ersetzen, die im Sandguss hergestellt werden. Die Metalle sind nicht gleich und das gedruckte Teil hat nicht das Aussehen, die Haptik oder die Funktionalität eines gegossenen Teils. Als Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen bietet der 3D-Druck jedoch in einigen Anwendungen Vorteile.

Herkömmlicher Sandguss

Herkömmlicherweise werden Formen für den Sandguss hergestellt, indem Sand um ein Muster gepackt wird, das das herzustellende Teil repliziert. Der Sand wird auf eine von zwei Arten zusammengehalten. Entweder enthält er einen Tonbinder, in diesem Fall wird er „grüner Sand“ genannt, weil er etwas Feuchtigkeit enthält, oder er ist mit einem Harzbinder umhüllt.

Die Sanddichte ist eine Schlüsselvariable im Sandgussverfahren. Es sollte so dicht gepackt sein, dass es nicht vom Metall durchdrungen werden kann, aber nicht so dicht, dass es im Hohlraum luftundurchlässig ist.

Das Muster wird dann entfernt und hinterlässt einen Hohlraum, den das Metall füllen kann.

Wenn das Gussteil hohle Bereiche benötigt, wie es bei Ventilkörpern, Verteilern und Gehäusen der Fall wäre, wird dies durch die Verwendung von Kernen erreicht. Dies sind im Wesentlichen verdichtete Sandformen, die das im Teil benötigte Hohlvolumen reproduzieren. Der Kern wird dann in den Hohlraum der Sandform gelegt, wo er Platz einnimmt, der sonst vom flüssigen Metall eingenommen wird.

Nach dem Gießen und Erstarren des Metalls werden die Sandform und der Kern weggebrochen, um das Metallteil freizugeben.

3D-Druck verwenden

Impro verwendet 3D-Druck als alternative Methode zur Herstellung von Sandformen und Kernen. Dies geschieht durch einen Prozess namens „Binder Jetting“.

Die Form- und Kernproduktion beginnt mit CAD-Modellen von beiden. Diese Dateien werden dann für den 3D-Druck vorbereitet, indem eine Reihe sehr dünner Schnitte durch die Form und den Kern definiert werden.

Der Drucker arbeitet, indem er dünne Sandschichten ablagert, die diesen CAD-Scheiben entsprechen. Nach dem Auftragen jeder Schicht wird in einem ähnlichen Verfahren wie beim Siebdruck von T-Shirts eine Bindemittelflüssigkeit auf die Bereiche aufgetragen, die fest sein müssen. Dies wird von einem Gerät durchgeführt, das einem Tintenstrahldruckerkopf ähnlich und vergrößert ist.

Nach dem Auftragen und Binden aller Schichten wird der lose Sand abgeschüttelt, um die Drucksandform freizulegen. Kerne werden auf die gleiche Weise hergestellt.

Vorteile des 3D-Drucks im Sandguss

Der Hauptgrund für die Verwendung des 3D-Drucks besteht darin, die Vorlaufzeit zu vermeiden, die für die Herstellung und Prüfung von Mustern und Kernkästen erforderlich ist. Das spart viel Zeit von der Auftragserteilung bis zur Lieferung der ersten Teile und macht das Verfahren ideal für Nullserien.

Je komplexer das zu gießende Teil ist, desto größer ist die Zeitersparnis durch das Drucken der Sandform. Mit zunehmender Stückzahl ändert sich jedoch die Wirtschaftlichkeit und das herkömmliche Formenherstellungsverfahren mit Mustern und Kernkästen wird zur kostengünstigeren Wahl.

3D-Druck für Sandguss bei Impro

Impro ist in der Lage, Sandformen mit einer Größe von bis zu 2 m x 1 m x 1 m zu drucken. Dadurch eignet es sich für komplexe Teile wie Motorblöcke und Zylinderköpfe sowie Gehäuse und große Halterungen. Wenn Sie Teile aus dem in Ihrem Design spezifizierten Metall im Sandguss gießen lassen und die damit verbundene Vorlaufzeit minimieren möchten, fragen Sie uns nach dem 3D-Druck.