Выжигаемые модели из PMMA (порошок модифицированного полиметилметакрилата)

Заказчик из прошлого:

Недавно перебирая складское помещение наткнулся на модель и отливку которую делали для стороннего заказчика. Сейчас уже трудно сказать толи это был головка блока для прототипа толи для серийного двигателя только с измененной геометрией, давно это было. Вообщем сделали их штук 100 тогда, этот попался на глаза недавно и поскольку являюсь пользователем сего полезного ресурса, решил я с людьми поделиться информацией о данной технологии может кому интересно будет что как и откуда. Немного о сути процесса:

Литье по напечатанным на 3D-принтере выжигаемым моделям практически не отличается от литья по выплавляемым восковым моделям, сделанным обычным методом с использованием прессформ. Еще до отправления в литейный цех отпечатанную из ПММА деталь пропитывают специальным восковым составом – это позволяет получить более качественную поверхности отливки и обеспечить разделительный слой между поверхностью модели и оболочковой формой. В литейном цеху вокруг напечатанной на 3Д принтере модели формируют литниковую систему - систему каналов из стояка и питателей для подачи расплавленного металла. Затем блок деталей поочерёдно погружают в керамическую суспензию-огнеупорный наполнитель-керамическая суспензия, далее процесс циклично повторяется с увеличением фракции огнеупорного наполнителя до достижения необходимой толщины оболочки, с помощью чего постепенно выстраивается неразъемная оболочковая керамическая форма. Также возможно создание гипсоналивной вакуумированной формы путём заливки обычной гипсовой смеси вокруг модели. Далее модель выжигают при температуре 600 °C.

Далее полученную форму прокаливают в случае с керамической оболочкой перед прокалкой помещают в металлическую опоку и засыпают опрорныим наполнителем.

На следующем этапе происходит заливка металла, будь то алюминий или жаропрочный сплав. После кристаллизации и остывания изделия форму разрушают,а отливку отправляют на механическую обработку.

Как печатает:

Для 3D-печати из ПММА используется технология Binder Jetting – послойное склеивание пластикового порошка связующим веществом. Суть данной технологии заключается в том, что порошок ПММА наносится слоями в 150 мкм (разрешение по оси X/Y составляет 100 мкм), после чего печатающая головка слой за слоем пропитывает порошок связующим веществом (клей-растворитель специально подобранный для данного материала) в заданных 3D-моделью местах , таким образом скрепляя частицы материала и формируя объект. После завершения процесса печати полученные изделия переносят из 3D-принтера в промышленную печь для полного высыхания. Далее весь лишний несвязанный порошок удаляется с помощью промышленных пылесосов. В заключение готовое изделие пропитывается специальным восковым составом для литейных целей или, если предмет будет использоваться как функциональный образец, эпоксидной смолой как в ранее описанной статье.

О возможностях:

Минимальная толщина стенки: 1.5 мм

Минимальная толщина выпуклой или выгравированной детали: 1.5 мм

Точность: ±0.3% от любого размера (минимум ± 100 мкм)

Максимальный размер модели: 800 x 400 x 300 мм

Минимальный размер модели: 10 х 10 х 10 мм

Минимальное расстояние между двумя частями или стенками: 1.5 мм

О материале:

ПММА (порошок модифицированного полиметилметакрилата или PMMA) — это синтетический полимер метилметакрилата, термопластичный прозрачный пластик (другие названия - плексиглас, акриловое стекло, акрил, плекс). Данный материал чаще всего используется для создания заготовок для литья по выжигаемым моделям в приборостроении, машиностроении и других отраслях. С помощью 3D-печати из ПММА создаются мастер-модели крупногабаритных тонкостенных деталей, предназначенных для отливки из металла с высокой точностью или имеющих ограниченную серию. Кроме того, термопластичный прозрачный пластик используется для печати на 3Д-принтере масштабных архитектурных и дизайнерских макетов, декораций и реквизита для кино, театра и рекламных кампаний, деталей художественных инсталляций и арт-объектов.

Температура плавления ПММА составляет 73 °C, поэтому при 3Д-печати деталей, предназначенных для дальнейшего выжигания, не рекомендуется откладывать процесс литья и подвергать напечатанную заготовку длительному воздействию окружающей среды, в частности влажности. Температура выжигания полиметилметакрилата составляет 600 °C. Если не предполагается использовать напечатанные на 3D-принтере объекты для дальнейшего литья по выжигаемым моделям, то изделия пропитываются эпоксидной смолой и могут быть отполированы, покрашены красками и покрыты лаками.