하이브리드 3D 프린팅을 통한 모래 주조 리드 타임 및 비용 절감

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사형 주조 공정은 적층 제조(AM)라고도 알려진 3D 프린팅이 제공하는 이점과 장점 덕분에 최근 몇 년 동안 극적인 변화를 겪었습니다. 안심하세요. 모래 주조 실무자와 전통적인 주조 회사는 3D 프린팅 때문에 폐업하지 않을 것입니다. 대신 AM은 전통적인 모래 주조 공정을 지원하여 더 빠르고, 더 비용 효율적이고, 더 민첩하게 만들 수 있습니다.

3D 프린팅을 사용하더라도 기본 사형 주조 방법은 거의 동일하게 유지됩니다.

3D 프린팅의 결과로 변경되는 이 전통적인 프로세스의 유일한 단계는 실제 복제품이나 패턴 및 핵심 장비가 제작되는 방식입니다.

패턴을 제작하는 전통적인 방법은 금속 또는 플라스틱 기본 형상의 CNC 밀링과 같은 절삭 가공 기술을 사용합니다. 이러한 프로세스는 공작 기계를 사용하여 원치 않는 재료를 선택적으로 제거하여 재료 블록을 원하는 모양으로 조작합니다.

이와 대조적으로 AM 프로세스는 무에서 시작하여 빌드 볼륨 또는 빌드 플랫폼 내에서 필요한 재료만 레이어별로 추가합니다. 적층 기술 공정은 표준 열가소성 수지, 열경화성 수지, 충진 및 광중합체 수지, 심지어 금속까지 포함한 광범위한 폴리머 부품을 제공합니다.

특정 사용 사례에서는 기존 제조보다 주조 패턴의 3D 프린팅이 권장됩니다.

바인더 분사 모래/금속, 분말층 레이저/EBM, SLA 폴리머/세라믹, 필라멘트 압출 및 [펠렛 압출]을 비롯한 다양한 3D 프린팅 기술이 있습니다. 사형 주조 패턴 장비에 가장 적합한 기술을 선택할 때는 부품 형상, 패턴 크기 및 재료 요구 사항과 같은 요소를 고려해야 합니다. 대형 3D 프린터는 다양한 모래 주조 패턴의 더 큰 크기 요구 사항을 충족합니다. 예를 들어 직접 펠릿 공급 3D 프린팅을 사용하면 필라멘트 3D 프린팅보다 최대 10배 높은 증착 속도로 다양한 재료를 사용할 수 있습니다. 또한 펠릿 재료 비용은 필라멘트보다 최대 10배 저렴하므로 펠렛 압출은 절삭 기술에 대한 비용 효율적인 대안이 됩니다.

3D 프린팅 기술은 그 자체로 주조 공정에 상당한 이점을 제공하지만 적층 및 절삭을 하이브리드 플랫폼에 결합할 때 사형 주조 응용 분야에도 몇 가지 이점이 있습니다. 예를 들어, 펠릿 압출, 필라멘트 압출, 스핀들 절삭 공구 가공 등 각 주요 방법은 개별적으로 고려할 때 장점과 한계가 있습니다. 그러나 하이브리드 플랫폼 솔루션과 결합하면 모든 이점을 제한 없이 실현할 수 있습니다.

사형 주조 응용 분야를 위한 하이브리드 플랫폼의 효율성을 설명하기 위해 실제 사용 사례를 살펴볼 수 있습니다. PSSI(Proveedora de Servicios y Suministros Industriales)는 시간을 단축하면서 패턴 장비 제조 비용을 줄이기 위해 적층 제조를 사용하기를 원했습니다. 그들의 목표는 패턴 치수 품질을 유지하면서 시간과 비용을 50% 줄이는 것이었습니다.

하이브리드 플랫폼(이 경우 Titan 펠릿 압출 3D 프린터)을 활용하여 PSSI는 일반적인 목재 패턴 장비의 목재 조립 및 가공을 제거할 수 있었습니다. CNC 기계와 달리 Titan 3D 프린터는 장비를 작동하는 데 지속적인 노동력이 필요하지 않으므로 소등 제조가 가능하고 시간이 7주에서 2.5주로 60% 이상 단축되는 동시에 총 비용도 절감됩니다. 또한, 선택된 소재인 PETG는 목재보다 내구성이 우수할 뿐만 아니라 최종 후가공 시 동등한 벤치 특성을 갖습니다. 이를 통해 프린터에서 직접 네트 형태에 가까운 솔루션을 더 빠르고 저렴하게 얻을 수 있습니다. PSSI의 CEO인 Alonso Alvarez는 "3D 프린팅은 프린팅 중에 특별한 관리가 필요 없이 3D 프린터가 연중무휴 24시간 작동할 수 있다는 확신을 갖고 있기 때문에 제품 제조 프로세스를 가속화하는 데 도움이 되었습니다."라고 말했습니다.