3D technológia

Rapid prototípus gyártás, avagy a hagyományos öntészeti technológia találkozása a modern 3D nyomtatással

A nagy pontosságú fém termékek előállításának egyik legelterjedtebb technológiája a viaszveszejtéses precíziós öntészet, amelyben a Magyarmet Kft. 1981. óta piacvezető helyet foglal el Európa piacán.

Az eljárás lényege, hogy a végleges öntvénnyel megegyező alakú és zsugorozott méretű viaszmintát hozunk létre, majd ezt a mintát viaszbeömlő rendszerre rögzítjük. A kapott viaszbokorra létrehozunk egy önhordó kerámiahéjat, majd ebből a héjból kiolvasztással eltávolítjuk a viaszt. A kész, kiégetett, előmelegített héjba öntjük az acélolvadékot. Az így elkészült öntvényt eltávolítjuk a beömlőrendszerről és kikészítjük.

A megfelelő minőségű viaszminta létrehozásához magas minőségű viaszfröccsöntő szerszám szükséges. Amennyiben a rendelt darab geometriája nem engedi meg a két szerszámfélből történő gyártást és alámetszéseket, üregeket tartalmaz, úgy szükséges több betétes és csúszó maggal ellátott szerszámok készíttetése. Abban az esetben, ha még ez sem elegendő, külön vízoldható viaszmagszerszám rendelése szükséges. A fent leírtak miatt új termék bevezetése vagy termék módosítása esetén a vevő legnagyobb költsége a viaszszerszám legyártattatása, amelynek a költsége akár a több ezer euró is lehet. Ez az összeg kis szériás, akár egy darabos terméknél, vagy fejlesztési alkatrésznél közel sem térül meg, főleg ha a termék darabára alacsony. A másik nagy hátránya a viaszszerszám legyártásának az elkészülési ideje, amely több hónapot is felölelhet, míg a vevői igények hetekben mérhetők.

Beépítésre kész alkatrészek tervezése

A Magyarmet Kft. a fent leírt problémák megoldására vezette be a rapid prototípusgyártás keretein belül a 3D nyomtatott minta használatát. Az eljárás lényege, hogy a modern műanyag 3D nyomtatási technológiát ötvözzük a hagyományos precíziós fém öntészeti eljárással úgy, hogy kivesszük a folyamatból a préselt viaszmintát és 3D nyomtatott mintával helyettesítjük. Az így kapott műanyag minta kerül felhelyezésre a beömlő rendszerre és kapja meg a hőálló kerámia héjat, majd égetjük ki az önhordó kerámiahéjból az öntési forma kialakítása céljából. Vállalatunknál a műanyag mintákat polisztirol porból nyomtatjuk, amelyek létrehozásához jelenleg két darab ipari SLS (Selectiv Laser Sintering) 3D nyomtató üzemel. Ennél a 3D technológiánál a nyomtató 0,1 mm vastag polisztirol réteget terít a 340×340 mm méretű munkatérre és ebbe égeti bele a munkadarab metszetét, majd erre újabb és újabb porrétegeket terít akár 620 mm magasságban is így létrehozva a mintadarabot. A munkatérből való eltávolítás és a támasztó porból való kicsomagolást követően a mintadarabok felhasználásra, viaszbokrosításra készek. Amennyiben a kért termékek mérete meghaladja a fent leírt méreteket van lehetőség több darabból nyomtatni.

Ezzel a technológiával a rendelést követő második napon már felhasználásra kész műanyag minta állhat rendelkezésünkre. A viaszszerszám rendszerből való kiváltásával lehetőség nyílik ultra kis szériák, akár egy darabos rendelések legyártására is, így a vevőknek sokkal nagyobb szabadságot tudunk biztosítani a kívánt a termékek terén, mivel a rapid prototípusgyártás lehetővé teszi a termékfejlesztéseket, kísérleti darabok gyártását, egyedi pótalkatrészek létrehozását, bonyolultabb, nehezen szerszámozható geometria alkalmazását és művészeti termékek alkotását. Eddigi munkáink között szerepeltek pár grammos nyomdaipari elemek és száz kiló feletti vízturbina alkatrészek is, valamint otthoni sakk-készletek és köztéri szobrok, autó prototípusdarabok és muzeális villamosrészek, tehát az ipar és művészet minden területére képesek vagyunk gyártani.

Öntés előtti szimuláció

A változatos lehetőségek és a szerszámköltségek kiesése mellett, másik nagy előnye a technológiának, a gyorsasága, azaz hogy első rendelésnél sem kell a viaszszerszám gyártási idejével számolni, hanem a nyomtatás sebességéből származó előnyök és a termelés folyamán kiemelkedő odafigyelésnek hála, a nyers fémtermékeket akár négy hét elteltével a vevő rendelkezésére tudjuk bocsátani.

A fent leírt határidő tartása érdekében lényeges, hogy elsőre jó darabot gyártsunk, ennek érdekében a rapid technológiával rendelt termékeket folyamatosan mérnöki ellenőrzés alatt tartjuk, és a gyártás-előkészítésre is kiemelkedő hangsúlyt fordítunk. Amennyiben a termék kialakítása, vagy mérete megköveteli, lehetőségünk van az öntési művelet előzetes teljes szimulálására. A Magyarmet Kft. rendelkezik a piacon elérhető egyik legmodernebb és legmegbízhatóbb szimulációs szoftverrel, a MAGMAsoft programmal. A szimulációval már a tervezési fázisban az öntésnél felmerülő hibák kiküszöbölése és tökéletes öntvény előállítása lehetővé válik.

A rapid prototípusgyártási technológiával a Magyarmet Kft. célja, hogy teljes körűen kielégítse a piaci igényeket és vevői elvárásokat, megőrizve kiemelkedő szerepét a minőségi precíziós öntvények gyártásában a különböző iparágak számára világszerte.