La prototipazione con le stampanti 3D Ultimaker 3 per la microfusione

Esplora come Ultimaker 3 viene utilizzata per creare prototipi precisi per processi di microfusione.

Sylatech è un’azienda che offre la possibilità di produrre parti metalliche attraverso la microfusione. Oggi si avvale delle stampanti 3D professionali Ultimaker 3 per la realizzazione di prototipi, consentendo ai progettisti di testare i propri modelli senza servirsi di fornitori esterni per la produzione di modelli in cera. La prototipazione con le stampanti 3D Ultimaker 3 per la microfusione porta a risparmi significativi in ​​termini di tempi e costi.

L’AZIENDA SYLATECH

Sylatech è un’azienda di design e manufacturing che da 53 anni si occupa di fornire soluzioni ingegneristiche personalizzate, con sistemi e componenti di alta qualità.

Sylatech offre 3 servizi principali:

+ produzione di parti metalliche attraverso il processo di microfusione;

+ lavorazione CNC completa di componenti in metallo utilizzando macchine CNC ad altissima precisione;

+ sviluppo di sistemi a Microonde e RF.

Operando nel Regno Unito, la Sylatech possiede una clientela globale proveniente da vari settori, come quello Aerospaziale, Medicale, Difesa e Automotive.

IL PROCESSO DI MICROFUSIONE

La microfusione, detta anche fusione a cera persa o investment casting, è un processo con il quale si possono ottenere oggetti metallici di piccole dimensioni e forme complesse.

1. Realizzazione dello stampo modello

La prima fase del processo di microfusione è lo stampaggio delle cere. La cera allo stato liquido viene iniettata in appositi stampi costruiti in lega di alluminio. In questo modo si ottiene la forma dell’oggetto da riprodurre.

2. Albero di colata

I modelli precedentemente realizzati con lo stampaggio, vengono assemblati sull’albero di colata (anche questo di materiale ceroso), tramite saldatura manuale.

3. Il guscio ceramico

L’assemblaggio dei modelli ottenuto (albero di colata), viene immerso in una soluzione ceramica. Questo processo viene ripetuto diverse volte, con intervalli di almeno 24-48 ore, per permettere l’asciugatura del bagno ceramico. Grazie a questa operazione lo spessore del guscio risulta idoneo a sostenere la spinta del metallo fuso.

4. Fuoriuscita della cera (cera persa)

Una volta che il guscio è asciutto e quindi completamente solidificato, si procede con l’eliminazione della cera con una macchina chiamata autoclave. La cera viene raccolta e riutilizzata per un nuovo processo.

5. Cottura del guscio e colata dell’acciaio

Il guscio svuotato della cera, viene messo in un forno riscaldato e cotto ad alta temperatura. Il metallo fuso in forni ad iniezione, viene versato nel guscio ceramico incandescente (per evitare shock termici al metallo) e fatto raffreddare.

6. Rottura del guscio

A fine raffreddamento, il guscio ceramico viene rotto meccanicamente. In questo modo viene liberata la fusione e permessa la smaterozzatura dei pezzi grezzi tramite taglio con disco rotante.

7. Finitura e controllo

Il pezzo così ottenuto essere lavorato (lavorazione meccanica, trattamenti termici, lucidatura…).

I controlli dimensionali costituiscono la fase finale del ciclo produttivo, al fine di garantire le caratteristiche di qualitĂ  richieste.

LA SFIDA DI SYLATECH

Tradizionalmente i progettisti non erano in grado di testare appieno la funzionalitĂ  dei loro progetti senza investire in costosissime attrezzature prima del processo di fusione a cera persa. Per questo, i clienti Sylatech si imbattevano in tempi e costi non indifferenti, soprattutto quando erano necessarie modifiche al pezzo.

LA SOLUZIONE ULTIMAKER

Ultimaker è un’azienda leader nella produzione di stampanti 3D desktop FDM accessibili e professionali, in grado di fornire software e materiali di altissima qualità.

STAMPANTI 3D FDM ULTIMAKER

Oggi la Sylatech si avvale della Ultimaker S7 per realizzare prototipi in Ultimaker PLA per i suoi clienti, che risparmiano tempo e denaro.

“Con Ultimaker, possiamo avvalerci della stampa 3D per la creazione di prototipi direttamente durante il nostro processo di fonderia, senza doverci affidare a partner esterni per la creazione di modelli in cera. Attraverso la stampa 3D possiamo velocizzare significativamente il processo di prototipazione – i clienti possono ottenere un prototipo in metallo in soli 7 giorni!”

– Gordon Gunn, Direttore del marketing presso la Sylatech

Attraverso il tradizionale processo di fusione a cera persa infatti, la realizzazione di un prototipo conto terzi, richiedeva dalle 3 alle 4 settimane. Il costo delle attrezzature infatti era di circa £2.000 – £4000: questi valori venivano ulteriormente incrementati a causa di modifiche di progetto da parte dei clienti.

Grazie alla prototipazione con le stampanti 3D Ultimaker 3 per la microfusione, utilizzando la tecnologia FDM, i progettisti possono trasformare i modelli virtuali, in parti metalliche nel giro di qualche giorno.

Nel caso in cui venga riscontrato un difetto progettuale inoltre, la modifica è rapida e non richiede lunghi tempi di attesa per la nuova verifica.

Ultimaker è diventata una soluzione popolare tra i clienti Sylatech grazie alla flessibilità che offre nel design del prodotto. Sylatech utilizza anche il Tough PLA Ultimaker.

MICROFUSIONE VS STAMPA 3D CON ULTIMAKER

Realizzazione di un’elica per Yacht

 

Microfusione

Stampa 3D con Ultimaker

Costo

ÂŁ17,100

ÂŁ660

Tempo

4 settimane

5 giorni

Grazie alla prototipazione con le stampanti 3D Ultimaker 3 per la microfusione i progettisti hanno riscontrato una riduzione di costi e tempi importante e libertà nel design del prodotto.

Il periodo di recupero dell’investimento di questa macchina per Sylatech è stato di soli 3 mesi.

La prototipazione con le stampanti 3D Ultimaker 3 per la microfusione
Manufat Engineering Srl, Valentina Invernizzi 21 gennaio 2018
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