Литье из алюминия по напечатанной модели и питерский Кастомайзинг

Alyss_Ameth
Идет загрузка
Загрузка
25.09.2020
9422
39
Применение

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

48

Всем доброго времени суток, меня зовут Алексей и, прежде чем перейти к делу, немного расскажу о себе, т. к. это первый пост на 3DToday.

С 2014 года я занимаюсь 3D дизайном, проектированием, 3D печатью, ЧПУ-станками, изделиями из металла, ювелирными изделиями и немного кастомайзингом. За это время скопилось много опыта: далеко не только в 3D печати, но и в смежных технологичных сферах. Пожалуй, пришло время им делиться — так родилась идея цикла статей про использование 3D печати как одного из инструментов в цепочке производства на базе небольшой мастерской. Акцент в этих статьях будет, скорее не на том, ЧТО напечатано, а о том, что было ДО, и что происходило ПОСЛЕ непосредственно самой печати.

Весной 2018, не за долго до международного мото-форума IMIS-2018, мой друг и коллега, Алексей Черкасов, поделился со мной идеей сделать кастомный литой алюминиевый впускной коллектор на свой мотоцикл. К слову, этот проект на базе Yamaha XS650 он строил уже полгода и планировал участвовать на этом весеннем кастом-ивенте. У него было два винтажных карбюратора годов 60-70-х: Posa 35 и Lake 35. Один из них он планировал поставить на свой байк. Немного доработанный Алексеем карбюратор Lake 35:

Кстати, проект в итоге занял первое место в том году в номинации «OldSchool»:

На тот момент двигатель и новая рама были уже смоделированы в 3D, оставалось нарисовать траектории потоков воздушно-топливной смеси, посадочные крепления к двигателю, карбюратору и общую форму. Компоновка агрегатов в раме была довольно тесной, особо не развернешься, но и ничего особо сложного.3D модель нового коллектора:

Коллектор в сборе с карбюратором:

После этого 3D модель впускного коллектора была напечатана из синего PLA от FD Plast на моем FDM принтере. После небольшой обработки на пластиковой модели сформировали систему литников из пчелиного воска (если будет интересно, в следующей статье я расскажу больше технических моментов) и залили модель, без вакуумирования (форма не помещалась в машину), газопроницаемой формовочной ювелирной смесью Satin Cast 20.Модель коллектора из PLA:Через пару часов после застывания смеси форма с пластиковой моделью и системой литников внутри ставится в печь на два часа при температуре 731 градус (рекомендуемая температура для используемой смеси). В процессе пластик и воск сгорают, остатки в виде золы после сгорания можно продуть из формы компрессором.Вообще, расплавленный металл лучше заливать в предварительно равномерно прогретую в печи и установленную в специальную вакуумную литейную машину форму. Но из-за отсутствия на тот момент отдельной плавильной печи для металла с тигелем, печь была занята плавлением алюминия для коллектора, а форма прогревалась газовой горелкой. В вакуумную литейную машину форму тоже было не поставить из-за размеров самой формы (машина рассчитана на менее габаритные изделия), поэтому литье производилось под атмосферным давлением. Сразу после того, как металл перестанет быть красным, форма опускается в воду, где она растворяется.Фото литого изделия без обработки, сразу после извлечения из ведра с водой, видны фрагменты литников:Далее изделие обрабатывалось, удалялись литники, нарезалась резьба, плоскости фланцев выравнивались на фрезерном станке.Коллектор с карбюратором после установки на мотоцикл:

Еще пара изображений для тех, кому интересно устройство карбюратора Lake 35:

Сейчас я занимаюсь разработкой и изготовлением еще одного впускного коллектора под два карбюратора Mikuni, но в этот раз для снегохода. Если статья зайдет, то расскажу подробнее как про прошлый опыт и оборудование, так и про новый опыт. В этот раз попробуем отлить его в литейной машине, а еще в мастерской появилась отдельная тигельная печь.Если вы посчитали статью интересной, то вы знаете что делать)На все ваши вопросы постараюсь ответить в комментах и учесть их в написании следующей статьи.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

48
Комментарии к статье

Комментарии

25.09.2020 в 20:40
2

Отлично! Интересно, продолжайте делиться опытом.

Где видео  мчащегося друга на этом мотоцикле?  ))

Спасибо за рассказ.

25.09.2020 в 22:31
1

Спасибо! 
Про первые запуски и старты по коридору 4-го этажа завода у Алексея что-то было в инсте и личных архивах, но я подумал, что и так много фото по кастому и слишком мало по печати - не все фоткалось и не все сохранилось

27.09.2020 в 13:25
1

Нашел и фото и видео)
Видео в инсте

27.09.2020 в 17:14
1

Спасибо, красивый звук..


25.09.2020 в 22:50
1

Крутая работа! Спасибо что поделились результатами. А то в нашей стране, литейка - это сплошное уныние, на большинстве авиазаводах до сих пор, как древние египтяне, металл в землю льют. 

27.09.2020 в 13:03
0

Спасибо за оценку! Честно, не знаю, как по стране, но догадываюсь, что если перед обывателем стоит задача заказать литую кастомную деталь в одном экземпляре, то он столкнется с кучей сложностей - от поиска компании, готовой взяться за единичную деталь, до стоимости одного изделия и его качества. Именно по этому нам интересно попробовать поработать в этом направлении.

А насчет лить в землю - у нас были мысли второй коллектор,  который для снегохода лить в песчаную форму, в теории это правильнее и может даже проще... Но пока решили не браться за новый эксперимент, а отработать и улучшить уже использованный один раз способ.

27.09.2020 в 16:49
0

Блин!! С меня кофе или пивас, если удастся поообщаться! Очень нужны такие друзья! Если что, я тоже много чего умею. Инженер строитель по образованию. 

26.09.2020 в 15:17
2

Замечательно! Приходил ко мне флаингбордист , утверждал, что байкеры подобные модели на ЧПУ режут. Я спроектировал ему раструб, но он больше так и не появился.))) 

slz
27.09.2020 в 13:10
0

Спасибо! Байкеры на самом деле по большей части режут на чпу, но что касается впуска - чаще их варят из труб, уголков и фланцев, так же как и выхлоп. Есть свои минусы впуска из нержи перед алюминиевыми (могу рассказать о них в следующей статье). Но с другой стороны в каждой мастерской есть TIG. И это будет на порядок дешевле 5 осевой обработки, которая тоже не с любой геометрией справится.

Про коллектор на снегоход клиент тоже сначала сказал "дорого! да я лучше на чпу у знакомого вырежу". Но я решил подождать, пока он узнает, сколько это будет стоить "на чпу знакомого" и не ошибся: через две недели клиент позвонил и сказал "ладно, делаем литой") 

slz
27.09.2020 в 13:19
1

 Пишите. И обязательно! 

slz
27.09.2020 в 17:28
0

Конечно)

26.09.2020 в 20:28
0

Литейная машина, тигельная печь, ювелирный порошок. А почему не сделать из конструкционного пластика?

27.09.2020 в 13:17
0

На самом деле все не так сложно для повторения "на минималках". Как я писал, литейная машина не задействовалась, тигельной печи не было тогда. В обычной печке плавили металл, форму грели горелкой. "Ювелирный порошок" - газопроницаемая формовочная смесь - стоит не так дорого, около 4к и хватит ее на много подобных изделий, больше чем можно напечатать из килограмма какого-нибудь термостойкого пластика, армированного углеволокном.

А вообще, про какой конкретно вы конструкционный пластик для 3D печати? Интересно, выдержит ли он рабочую температуру.

05.10.2020 в 17:21
0

Мы кстати печатали две версии впускных коллекторов для автомобилей. Один изготовили из армированного полипропилена у него рабочая температура до 110С (потом мерилили он даже до 80 не грелся). Второй печатали из термостабилизированного полиамида 6 с коротким стекловолокном, у него температура уже до 150. К слову именно эта марка была разработана для АВТОВАЗа для литья впускных коллекторов и прошла все их испытания. Стоит данный материал очень гуманно - гораздо гуманнее всяких ПЭЭКов. в раене 4к за кило филамента.

27.09.2020 в 13:45
1

 формовочная смесь - стоит не так дорого, около 4к и хватит ее на много подобных изделий

Можно ссылку если не секрет?

про какой конкретно вы конструкционный пластик

PEEK например, или PPSU. Вот статья про них.

27.09.2020 в 13:58
1

Спасибо! Про PEEK слышал, по температуре он подойдет. Но вот на сколько реально напечатать из него крепкое 300 миллиметровое изделие... Почитаю, изучу тему.

А вот смесь, 22кг меньше чем за 4к рублей. Не реклама, первая ссылка в яндексе
Смесь KERR Satin Cast 20

01.10.2020 в 15:20
0

Давно из меди и люма плавим по моделям из 3D

27.09.2020 в 15:50
1

Статья зашла!

Пишите ещё.

puh
27.09.2020 в 15:59
0

Спасибо! Уже работаю над следующей статьей, второй коллектор под литье уже нарисован, но при переезде повредил экран и блок питания принтера. В ближайшие дни починю и процесс пойдет, постараюсь сделать побольше фото и видео процесса литья. Кому интересно - велкам на подписку в блоге и на инсту)

27.09.2020 в 16:46
1

Вот уважуха! На своем горбу знаю, сколько  приносит удовольствия это дело- сделать с нуля готовую рабочую запчастюгу своими силами и силами друзей с руками из плечь!

Молодец. Продолжай!

Я тоже делал то, чего еще никто не делал и 3д принтер очень помог делать прототипы деталей для подгонки чертежей.

К сожалению, возможности отлмвать у меня нету. Но я думал об этом. Вы ваще ребята агонь!

Познакомиться бы поближе. Питер тоже.

28.09.2020 в 09:58
1

Шикарно! Нет слов.

А почему не использовали специальный полимер для литья?

В чем моделировали?

28.09.2020 в 12:56
1

Спасибо!) Про специальный пластик для FDM принтеров я знаю, но зачем платить больше?) PLA (почти уверен, что и PET-G тоже) прекрасно выгорает на стандартных для используемой смеси 730 градусах. Можно использовать смесь, рассчитанную на 850 и догнать температуру почти до 900 и будет вообще чисто, никакого "праха" от пластика не должно остаться на таком режиме. Да, есть небольшие дефекты литья, возможно от небольшого количества пластиковой золы в форме, а может быть и из-за того, что мы использовали безмарочный алюминиевый лом (лучше всего подходит сплав АЛ9). Но это не портит винтажный мотоцикл. И, по сравнению с теми же образцами советского литья получилось даже лучше.

Я моделирую в основном в Компасе. А так работал и в Солиде, и в Крео (ПроЕ). Последний не зашел, но это мои личные вкусы и привычки. Хочу попробовать Фьюжн, но... Все откладываю "на следующий понедельник", как-то так)

А вообще, мы готовим обзор модельного невыжигаемого полимера от 3dSla, и будем проводить тесты втч на его выжигаемость) Можем включить в тест и FDM-ный PET-G если интересно. И PLA, если найдем кусочек, давно им не пользовался.

28.09.2020 в 13:00
1

Тема очень интересная. ПЛА тоже около года не печатал. При наличии ПЕТЖ не вижу смысла. Интресно просто не остается ли ошметков после выжигания. 

Жду продолжения. 

28.09.2020 в 14:18
1

Фотки того, что останется после выжигания от PET-G обязательно добавлю в следующую статью)

01.10.2020 в 05:34
0

хорошая статья спасибо. заинтересовали тестом на выжигаемость, ждём...

29.09.2020 в 09:25
0

Отличная статья! С нетерпением жду продолжения.

01.10.2020 в 02:19
0

Статейка класс! Продолжайте в том же духе. Побольше подробностей, особенно интересны Ваши пробы так сказать "на коленке" с минимумом проф оборудования, не у всех оно есть. А так требовалось отлить шкив, в принципе простая деталь, много читал, но от начала до конца описание подробного производственного цикла так и не нашел пришлось точить...

С уважением...

01.10.2020 в 05:18
0

Тут вот есть пластик с воском специально для печати форм под литье https://monofilament.com.ua/products/inzhinernye-plastiki/wax-filament/wax-filament-sinij-o1-75mm-ves0-5kg

 

01.10.2020 в 05:20
0

Тема интересная, но возникает ряд вопросов.... насколько галтование (или иной способ придания внутренним поверхностям гладкую плоскость)  уменьшают толщину стенки и их геометрию ?

01.10.2020 в 06:51
0

Простите за странный вопрос)а как на счёт выжигания или выгорания дерева? 😁У меня стоит задача отлить большую деталь которую на принтере я не напечатаю а вот на чпухе вырежу из дерева без проблем 😁можно конечно сразу из алюминия вырезать, но больно уж много отходов д16та накопилось....

01.10.2020 в 07:43
0

Если у вас есть ЧПУ станок - что мешает вырезать модель под отливку не из дерева, а из воска или пенопласта?

Зачем экспериментировать с непонятным результатом, когда есть проверенные решения?

01.10.2020 в 11:20
0

Пенопласт, точно) спасибо!блин,  аплотность какую взять?)

01.10.2020 в 11:56
0

Мои знания чисто теоретические.

Вот выдержка из учебника:

В качестве материала используют готовые пенополистирольные плиты марки ПС-Б и ПС-БС с габаритами до 1000 * 700 * 100 мм. Плотность плит 20 – 25 кг/м3, напряжения на изгиб 0,09 – 0,23 МПа при 5%-ной деформации; остаток после испарения образца не более 2 мас. %; скорость плавления около 25 мм/с.
Пенополистирол легко обрабатывается на обычных деревообрабатывающих станках. Чистовую обработку ведут при больших скоростях резания и малых подачах, используя инструмент с мелкой насечкой, тонкие наждачные круги и шлифовальную шкурку.

01.10.2020 в 09:52
0

Отличная работа! Да, пла выгорает неплохо, хоть зольность у него и высоковата конечно. Но самая большая его проблема это газообразование в процессе выжигания. Из-за этого корки зачастую лопаются при выжигании. С этой проблемой вы не столкнулись, так как деталь довольно простая, а может просто повезло )

Нами давно уже разработан воск для FDM печати #Wax3D как раз именно для решения подобных задач. Что мы и сами делаем с успехом уже более 2 лет и предлагаем наш материал всем желающим по весьма скромной цене )  У него и зольность какому ювелирного воска и нет проблем с разрушением форм.

С примерами можно ознакомиться на специализированном сайте www.wax3d.ru 

А сам материал всегда в продаже на нашем сайте Filamentarno.ru

Всегда рады сотрудничеству, а особенно с такими творческими коллективами! :)

01.10.2020 в 17:33
0

Подскажите, а для этого материала -Wax3D- пробовали подобрать растворимый материал поддержек? Спасибо!

01.10.2020 в 18:08
0

PVA отлично справляется. Правда, не всех производителей идеально. 

01.10.2020 в 18:28
0

А есть примеры с фото мест контактов после растворения PVA?

01.10.2020 в 11:28
0

Добрый день, для таких изделий вам отлично подойдет 3д печать песком ( тоесть вы сразу печатаете  песчаную форму любой сложности)

Занимаемся данной темой давно и профессионально 

Кстати и для ввпловляемых  моделей есть специальные восковые принтеры с толщиной слоя 15мкм поверхность там к слову с очень низкой шероховатостью.

Если что обращайтесь будет интересно поработать в этом направлении 

Вот для примера как это работает https://youtu.be/CmZNc8J-K5k

Спасибо за внимание, если интересно задавайте вопросы с удовольствием отвечу на них.

02.10.2020 в 18:42
0

   Как вариант можно еще на лазерном принтере из алюминиевого порошка напечатать. Качество металла получается лучше чем при литье. Отсутствуют поры и неоднородность.  Существенно меньше объем постобработки.  

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Anet A8 - стол на прокачку.

Переходники для кислородных трубок

Как мы сначала боялись, а потом полюбили тифлорепродукции

Зимняя резина для жужи

Инструмент. Шлифовальная машина

Как я победил пропуски шагов по оси Y на Ender 3 Pro