Производство моделей для лгм: ЛГМ оборудование (литье по газифицируемым моделям Policast)

Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве

 

Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве изготавливают из вспененного полистирола в две стадии.

На первой стадии гранулы исходного полистирола вспениваются до заданной насыпной массы  и выдерживаются  в течение определенного времени для созревания.

На второй стадии осуществляется нагрев вспененных гранул в замкнутом объеме  пресс-формы. В результате  которого происходит формирование модели с заданными  технологическими  и механическими свойствами.

Однако как первая, так и вторая стадия технологического процесса  изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве,  включает в себя целый ряд операций.  Каждая из которых  оказывает существенное  влияние на формирование модели надлежащего качества.

Весь технологический процесс изготовления  моделей можно  разделить на два этапа. Предварительная переработка суспензионного полистирола и и изготовление моделей в пресс-формах.

Содержание:

  • 1 Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве,  сборка моделей
  • 2 Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве, качество моделей
  • 3  Конструкция пресс-форм

Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве,  сборка моделей

Л ГМ в серийном и массовом производствах применяется для получения отливок 3-4 классов сложности. Которые характеризуются наличием плоски криволинейных наружных  поверхностей, бобышек, фланцев с отверстиями, углублениями сложной конфигурации.  Внутренними полостями  закрытого и полузакрытого  типа с криволинейными  поверхностями.

Традиционными методами литья такие сложные отливки получают с применением одного или нескольких стержней. Получить цельную модель из полистирола для производства таких отливок на модельных автоматах, имеющих, как правило, один разъем, не представляется возможным.

Поэтому сложные модели изготавливают из нескольких частей в пресс- формах с одним разъемом, а затем из них собирают цельную модель при помощи клея или сварке в кондукторе.

В массовом производстве, когда это экономически целесообразно, применяются специальные модельные автоматы. Обеспечивающие разъем модели в двух и более плоскостях.

 

Наиболее распространенный способ сборки моделей состоит из соединения ее частей при помощи клея. К которому предъявляются следующие требования: клей не должен растворять пенополистирол. При нанесении тонкого слоя на разъем модели он должен обеспечивать прочное соединение.  Сравнительно быстро затвердевать и не оставлять коксового остатка после термодеструкции пенополистирола.

Клеи для пенополистирольных моделей применяют двух видов. Жидкие при нормальной температуре. Твердые, которые предварительно расплавляют при температурах 110-140°С и быстро затвердевают при охлаждении. Жидкие быстросохнущие клеи применяются чаще всего при ручной сборке моделей, расплавленные при машинной,  а также и при ручной для соединения частей модели с небольшой плоскостью разъема. Для ручной сборки моделей рекомендуется применять клеи, растворителем в которых является быстроиспаряемая основа.

Изготовление моделей для ЛГМ в серийном производстве, качество моделей

Качество моделей определяется шероховатостью ее поверхности, размерной точностью, равномерностью структуры пенополистирола, ее объемной плотностью и механической прочностью.

Шероховатость поверхности модели зависит от качества рабочей поверхности пресс-формы. Активности вспененных гранул пенополистирола и термовременных параметров формирования модели в пресс-форме.

При нормальной активности гранул, но при недостаточной температуре теплоносителя поверхность модели формируется с четко выраженной гранулометрической структурой с наличием углублений по границам гранул. При применении гранул с низкой активностью и при нормальном тепловом режиме спекания  модели в пресс-форме получаются аналогичные результаты.

Обработка гранул в пресс-форме  при повышенной температуре теплоносителя приводит к усадке гранул. При этом структура поверхностного слоя модели характеризуется выступами по границам гранул.

При всех этих режимах спекания модели ее поверхность характеризуется высокой шероховатостью.  Она не пригодна для получения качественных отливок. Качество поверхности модели при прочих равных условиях зависит от шероховатости рабочей поверхности пресс-формы.

 Конструкция пресс-форм

Для изготовления пресс-форм применяются различные материалы, имеющие высокую теплопроводность, коррозионную стойкость в атмосфере пара и в воде, достаточную механическую прочность и хорошо обрабатываются режущим инструментом.

При изготовлении моделей иным  способом, тепловым ударом и в автоклаве пресс-формы изготавливаются, как правило, из алюминиевых сплавов. Заготовками для  деталей пресс-форм могут быть как прокат, так и отливки.  Чтобы  получить качественные модели, желательно применять для изготовления рабочих частей пресс-формы прокат, который имеет достаточную прочность, высокую плотность, хорошую обрабатываемость режущим инструментом.

 

 

ЛГМ технология | Завод АКС

1.Подготовка пенополистирола.

Предвспенивание полистирола, вылёживание и стабилизация.

Предвспенивание полистирола происходит под действием пара- исходные гранулы полистирола превращаются в гранулы шаровидной формы. Псевдовспенивание производится до насыпной плотности 16-28 грамм на сантиметр кубический в зависимости от размера и требований к поверхности будущих отливок.

Оборудование для предвспенивания полистирола может быть нескольких типов :

– ванна для вспенивания полистирола или вспенивание в автоклаве как правило применяется в мелкосерийных производствах;

– автоматический предвспениватель полистирола обеспечивает намного большую производительность и применяется на крупносерийных производствах

Предвспениватель и ванна осушки

«кипящего слоя» для пенополистирола.

После предвспенивания, вылеживания и стабилизации пенополистирола начинается процесс изготовления моделей.

Он так же может производиться несколькими способами, выбор способа изготовления моделей зависит от тех же факторов, что и выбор оборудования для предвспенивания полистирола– потребность в литье и серийность отливок.

Силос для вылеживания пенополистирола.

2.1. Изготовление моделей на формовочных автоматах.

Автоматический способ получения пенополистирольных моделей применяется при необходимости изготовления серийного литья крупных и средних по размеру отливок.

2.2. Изготовление моделей на полуавтоматах.  Данный способ получения моделей применяется на предприятиях с мелкой и средней серийностью отливок.

2.3. Изготовление пенополистирольных моделей на ручных формах в автоклавах.

Этот способ удобен для получения малых серий мелких

и средних отливок.

3. После изготовления модели необходимо высушить, для этого используются камеры сушки.

Температура сушки 45 – 50 град. C, в камере необходимо предусмотреть осушитель и вентиляторы для конвекции воздуха.

4. Склейка и сборка модельных блоков (кластеров).

После выдерживания моделей в камере сушки в течении 6-8 часов происходит их передача на участок склейки\сборки.

Cклейка модельного блока с простыми поверхностями разьема происходит при помощи расплава, эту операцию легко выполнить на электрической плитке.

В случае более сложных либо протяженных поверхностей разьема используются специальные клеи с маленькой газотворностью. Способ нанесения клея может быть как ручной так и автоматический, где человек только вставляет модели в специальный кондуктор.

сборка моделей

5. Покраска противопригарной краской модельных

блоков (кластеров).

Покраска модельного блока производится в краскосмесителе путем окунания или облива.

После окраски модельные блоки помещаются в камеру сушки.

Для качественной сушки противопригарного покрытия в сушильной камере необходимо обеспечить температуру 45- 50 град С, низкую влажность и высокую конвекцию.

Покраска модельных блоков

Покраска модельных блоков

6. Модельные блоки после сушки подаются на вибростол для формовки их в песок.

7. Заформованная опока по конвейеру поступает на участок заливки, который оснащен вакуум постами. Подключение опоки к вакуумной системе необходимо для транспортировки продуктов термодеструкции в систему очистки воздуха и предотвращения обрушения формы во время заливки.

8. Заливка опок производится при подключенных к опокам вакуумных постов и включенной вакуумной системе. Продукты термодеструкции пенополистирола по вакуумпроводу подаются в систему плазмо- каталитической очистки. Далее, очищенный воздух,

выбрасывается в атмосферу.

9. После охлаждения отливок, опока поступает на выбивку в кантователь.

10. После выбивки на кантователе отливки поступают на термо-обрубной участок где происходит их отделение от литниковой системы и очистка.

Для отрезки отливок от литниковой системы используется отрезной станок.

Отливки на литниковой системе до финишной очистки.

Готовые отливки

Готовые отливки

Готовые отливки

11.Готовые отливки.

LGM создает крупномасштабную модель внешнего вида в рекордно короткие сроки с помощью 3D Systems

Для проекта такого масштаба аутсорсинг 3D-печати был ключом к успешной и своевременной реализации.

Когда компания LGM выиграла тендер на поставку маркетинговой модели для базового поселка Сноумасс в Сноумассе, штат Колорадо, она подписала контракт на высококлассную работу с высоким давлением. Заказчику, компании East West Partners, требовалась интерактивная модель внешнего вида размером 10 на 4 фута, которая должна быть готова и установлена ​​вовремя к сезону праздников 2017 года с высокой посещаемостью. В комплекте со светодиодным освещением, управляемым с планшета, подключенным к отдельным блокам, окончательная модель станет неотъемлемой частью продаж и маркетинга. «День Благодарения и Рождество — пиковое время в Сноумассе, поэтому, если мы пропустим эту доставку, наши клиенты упустят потенциальные продажи, а мы не можем этого допустить», — говорит Джейсон Бергхауэр, старший менеджер проектов LGM.

Чтобы обеспечить своевременность без ущерба для качества, LGM сотрудничала с 3D Systems, чтобы передать производство моделей на аутсорсинг с помощью высококачественной 3D-печати SLA.

Работа с 3D Systems предоставила LGM доступ к технологии печати SLA с высоким разрешением, а также к высокопроизводительным машинам 3D Systems и опыту постобработки. «Принимая во внимание параметры проекта, я не думаю, что мы смогли бы успешно завершить этот проект без передачи 3D-печати на аутсорсинг компании 3D Systems», — говорит Бергхауэр.

Цифровое текстурирование придавало окончательным отпечаткам вид камня, кирпича или сайдинга по мере необходимости.

Сжатые сроки для высокодетализированного отображения

LGM является одним из ведущих в стране магазинов архитектурных моделей с полным спектром услуг и добилась успеха, производя модели для знаковых проектов по всему миру. Учитывая требования к качеству и срокам для проекта Snowmass Base Village, LGM быстро определила печать SLA как лучший и наиболее целесообразный подход для модели 1 дюйм = 16 футов.

«Из-за масштаба, который мы использовали, нам нужна была технология 3D-печати с жесткими допусками», — говорит Бергхауэр. «Из-за некоторых размеров здания нам также требовался доступ к более крупным машинам». Как постоянный сотрудник 3D Systems, LGM связалась с компанией, занимающейся 3D-печатью, чтобы помочь воплотить модель внешнего вида в жизнь с помощью SLA-печати.

По словам Патрика Флиге, старшего менеджера проектов в LGM, жесткие допуски, достижимые с помощью SLA, позволили LGM создать модель со сложной детализацией, которая соответствовала ожиданиям клиента. «Без SLA уровень детализации и отделки поверхности, которые мы в конечном итоге получили, был бы достижим только при ручном процессе», — говорит Флиге.

При традиционном подходе текстуры и детали добавлялись бы с помощью лазерной резки; Используя цифровой подход с 3D-моделированием и 3D-печатью, LGM смогла значительно сократить ручной труд, необходимый для достижения того же результата. Команда моделирования LGM применила цифровую текстурную штамповку к файлам САПР, чтобы придать окончательным отпечаткам вид камня, кирпича или сайдинга по мере необходимости.

Процесс SLA был полезен для мелких деталей, а также обеспечивал большую долговечность окончательной конструкции благодаря доступным вариантам материалов. «Свойства SLA-печати 3D Systems, подобные ABS, позволили нам уменьшить некоторые элементы деталей, в то же время получив более прочные детали с большей эластичностью, чем мы могли бы получить в противном случае», — говорит Бергхауэр. SLA от 3D Systems может постоянно создавать элементы размером от 0,1 мм до 0,004 дюйма в зависимости от геометрии, ориентации и режима построения. Возможность доступа к более крупным платформам для сборки через 3D-системы также была выгодна для LGM, поскольку некоторые из окончательных размеров модели составляли 20 дюймов на 18 дюймов (508 мм x 457 мм).

Что касается масштаба и детализации этого проекта, LGM говорит, что никакая другая методология архитектурного моделирования не была бы применима для достижения ожидаемого качества в отведенное время. Однако скорость была не единственным преимуществом: Бергхауэр говорит, что решение использовать 3D-печать также помогло снизить окончательную стоимость проекта примерно на треть по сравнению с традиционной моделью, вырезанной лазером.

В общей сложности было напечатано около 250 отдельных деталей для учета всех корпусов зданий, экстерьеров и особенностей ландшафта.

Легкий и быстрый оборот

Чтобы создать реалистичные архитектурные модели, LGM обычно накладывает свои модели друг на друга, чтобы имитировать динамические фасады, которые мы привыкли видеть в повседневной жизни. Начиная с предоставленных клиентом данных САПР, LGM полагалась на свой обширный опыт обработки архитектурной геометрии, чтобы отделить определенные элементы деталей в виде отдельных частей для печати. Эти сборки включали такие элементы, как каменные пирсы и колонны, а также то, что LGM называет «легким ядром». Легкая сердцевина состоит из внутренних строительных оболочек и наружных покрытий с промежуточными слоями для оконных импостов, покрытых матовым акрилом. Компания LGM разработала и установила интерактивную систему освещения, управляемую с помощью планшета, с помощью австралийской компании Lightswarm.

С учетом всех строительных оболочек, экстерьеров и особенностей ландшафта общее количество напечатанных на 3D-принтере деталей составило примерно 250 отдельных деталей.

Свойства SLA от 3D Systems, подобные ABS, позволили изготавливать более прочные детали с более мелкими деталями.

Высококачественная 3D-печать легко интегрируется с внутренней отделкой.

Детали легко интегрировались в последующий процесс LGM, который включал маскировку, аэрографию, покраску и сборку. «Получение деталей, которые были готовы к работе, сэкономило нам время и стало одной из замечательных вещей, которые помогли нам реализовать этот проект в то время, которое у нас было», — добавил Бергхауэр.

В то время как 3D Systems печатала заказы на детали, LGM воспользовалась освободившимся графиком, чтобы выполнить другие этапы проекта и сделать больше за меньшее время. Бергхауэр говорит, что LGM, как правило, использует 3D-печать как средство для обеспечения более качественных услуг, более коротких сроков выполнения работ и более качественных и экономичных продуктов.

Однако в случае с этим конкретным проектом 3D-печать сыграла более важную роль: «В конце концов, наша способность передать SLA 3D-печать на аутсорсинг позволила окупить этот проект», — говорит Флидж. «Использование услуг 3D Systems позволило нам конкурировать и побеждать».


Больше похоже на это

Делаем 3D-модели простыми и экономичными с помощью Quickparts

Клиент

LGM

Местоположение

Minturn, CO

Промышленность

Архитектура

Веб-сайт

ЛГМ

Сервисная линия

Мелкосерийное производство

«Мы можем отправлять наши 3D-файлы, готовые к печати, и знать, что в ответ мы получим точные, готовые к работе детали».

На протяжении более 25 лет компания LGM поставляет архитектурные модели преимущественно для элитных жилых и курортных районов. LGM объединяет 3D-печать с областями архитектуры, проектирования и разработки, чтобы обеспечить современную визуализацию и моделирование, позволяя своим клиентам эффективно проектировать, создавать и продавать продукты.

Challenge

LGM имеет большой опыт в создании архитектурных CAD-файлов, таких как REVIT, готовых к 3D-печати, и занимается 3D-печатью собственными силами с 2000 года. уровень точности, детализации и отделки поверхности для достижения того вида, которого ожидают клиенты.

Промышленная 3D-печать SLA обеспечивает правильное сочетание большого размера печати, детализации, стоимости и скорости. Однако, поскольку потребность LGM в печати SLA непостоянна, им нужен был партнер, который мог бы предоставить им большие возможности для высококачественных деталей без капитала и найма, необходимых для внедрения процесса собственными силами.

Решение

Благодаря онлайн-системе мгновенного расчета стоимости Quickparts компания LGM могла настраивать параметры для своих потребностей в архитектурном моделировании и быстро получать первоначальные оценки стоимости проекта. LGM создает простые массовые модели для проекта и загружает файл 3D CAD для получения предложения.

«Как только предложение утверждено и окончательный файл готов к работе, Quickparts просто работает с ним и передает деталь нам», — сказал Джейсон Бергхауэр, старший менеджер проектов LGM.

Чарльз Овери, директор LGM, соглашается. «Мы используем Quickparts уже более 14 лет. Мы сравнивали детали с другими поставщиками, но качество просто не там. Quickparts — важный партнер, на которого мы можем положиться в поставке качественных деталей SLA».

«Мы можем отправлять наши 3D-файлы, готовые к печати, и знать, что в ответ мы получим точные, готовые к работе детали, которые каждый раз подключаются непосредственно к нашему процессу», — сказал Джейсон. Экономия времени и затрат за счет оптимизации процесса 3D-печати для клиентов позволяет им, в свою очередь, оптимизировать время и затраты на проекты для своих клиентов.

«Я рад, что мне не нужно беспокоиться об ориентации сборки и структуре поддержки», — сказал Джейсон. «Было здорово не беспокоиться об этом или снимать все опоры, чтобы очистить деталь и подготовить ее.