Using a Model Created Using a 3D Printer to Mould a Grey Cast Iron Casting

Abstract

This article deals with the possibility of using 3D-printed models as an input for the production of a mould for cast iron castings. This new progressive process is significantly faster (with sufficient accuracy) compared to the current way of making models for moulds. The need to create a wooden model is removed by this process. The quality of this wooden model was highly dependent on the experience and qualifications of the worker. This article describes the manufacturing process of the model and mould in detail. The key dimensions of the final parts are compared with the model and, thus, the accuracy of the chosen procedure is verified. A 3D-printing technology known as Multi Jet Fusion (MJF) was used to produce the model. The material used for the production of the model is polyamide PA12 with 40% glass fibre filling. This material has sufficient structural and strength properties to be used for the given application. Taking into account the dimensions of the part and the printing space of the printer, it was necessary to structurally modify and divide the part. The inlet cone of a turbine is used as an example This cone is produced from grey cast iron as standard.

Tento článek se zabývá možností využití 3D tištěných modelů jako vstupu pro výrobu formy na litinové odlitky. Tento nový progresivní proces je výrazně rychlejší (s dostatečnou přesností) ve srovnání se současným způsobem výroby modelů forem. Potřeba vytvořit dřevěný model je tímto procesem odstraněna. Kvalita tohoto dřevěného modelu byla velmi závislá na zkušenostech a kvalifikaci pracovníka. Tento článek podrobně popisuje proces výroby modelu a formy. Klíčové rozměry finálních dílů jsou porovnány s modelem a tím je ověřena přesnost zvoleného postupu. K výrobě modelu byla použita technologie 3D tisku známá jako Multi Jet Fusion (MJF). Materiál použitý na výrobu modelu je polyamid PA12 s výplní ze 40% skelných vláken. Tento materiál má dostatečné strukturní a pevnostní vlastnosti pro použití pro danou aplikaci. S přihlédnutím k rozměrům dílu a tiskovému prostoru tiskárny bylo nutné díl konstrukčně upravit a rozdělit. Jako příklad je použit vstupní kužel turbíny. Tento kužel je standardně vyroben z šedé litiny.