3D Drucker Sandguss kombiniert moderne 3D-Drucktechnologie mit der alten Kunst des Metallgusses, um kostengünstig komplexe Metallteile herzustellen. Anstatt Muster von Hand zu schnitzen oder aus Holz zu bearbeiten, drucken Sie Ihr Muster in 3D und erstellen daraus eine Sandform zum Gießen von geschmolzenem Metall.
Stellen Sie sich vor, Sie bauen am Strand mit einem Eimer eine Sandburg. Das 3D-gedruckte Teil ist Ihr Eimer (das Muster), die Sandform die Form Ihrer Sandburg, und das geschmolzene Metall füllt diese Form, sobald Sie den Eimer entfernen. Sie erhalten eine perfekte Metallkopie Ihres ursprünglichen 3D-gedruckten Designs.
Der 3D-Druck löst die größte Herausforderung des traditionellen Sandgusses: die Erstellung des Modells. Traditionelle Modelle erfordern teure CNC-Bearbeitung oder stundenlanges, geschicktes Handschnitzen, insbesondere bei komplexen Formen mit Kurven und Hinterschneidungen.
Mit 3D-Druck erstellen Sie komplexe Muster in Stunden statt Wochen. Drucken Sie unmögliche Geometrien, die von Hand kaum zu schnitzen wären. Und wenn Sie Änderungen vornehmen möchten, bearbeiten Sie einfach die digitale Datei und drucken Sie erneut.
Die Kosteneinsparungen sind enorm. Ein bearbeitetes Aluminiummuster kann 500 bis 2000 US-Dollar kosten, während ein 3D-gedrucktes Muster 10 bis 50 US-Dollar an Materialkosten verursacht.
Bevor Sie beginnen, legen Sie die folgenden wichtigen Materialien und Werkzeuge bereit:
Erstellen Sie Ihr 3D-Modell mit Formschrägen von mindestens 2–3 Grad an allen vertikalen Flächen. Durch diese leichte Verjüngung können Sie das Muster aus dem Sand lösen, ohne die Form zu beschädigen. Addieren Sie 2–3 % zu allen Abmessungen, um die Metallschrumpfung beim Abkühlen zu berücksichtigen.
Drucken Sie Ihr Muster mit einer Schichthöhe von 0.2 mm oder feiner für eine glatte OberflächenfinishJe glatter Ihr Muster, desto glatter wird Ihr endgültiger Metallguss. Drucken Sie bei FDM-Druckern mit 100 % Füllung, um zu verhindern, dass das Muster bricht, wenn Sie Sand darum packen.
Schleifen Sie Ihr 3D-gedrucktes Muster mit 220er-Schleifpapier, um Schichtlinien zu entfernen. Tragen Sie mehrere dünne Schichten Grundierung oder Holzspachtel auf und schleifen Sie zwischen den Schichten, bis die Oberfläche vollkommen glatt ist.
Versiegeln Sie das Muster mit Klarlack oder Polyurethan. Diese Beschichtung verhindert, dass der Sand am Muster haften bleibt, und erleichtert das Entfernen erheblich.
Legen Sie Ihr Muster auf ein flaches Brett und positionieren Sie die untere Hälfte Ihres Kolbens (den sogenannten Drag) darum. Bestäuben Sie das Muster leicht mit Trennpulver, um ein Anhaften zu verhindern.
Sieben Sie feinen Decksand direkt auf das Muster, um feine Details zu erfassen. Packen Sie anschließend den Grundsand fest um das Muster herum und tragen Sie Schichten auf, bis die Schleife vollständig gefüllt ist. Richten Sie den Sand bündig mit der Oberseite der Schleife aus.
Drehen Sie den Schlepper um und bestäuben Sie die freiliegende Sandoberfläche mit Trennpulver. Setzen Sie die obere Hälfte des Formkastens (den Oberkasten) darauf und stecken Sie einen konischen Angussstift hinein, wo Sie das Metall eingießen.
Füllen Sie den Oberkasten auf die gleiche Weise mit Sand, wie Sie es mit dem Unterkasten getan haben. Bohren Sie mit einem Draht kleine Entlüftungslöcher, damit die Gase beim Gießen entweichen können.
Trennen Sie Ober- und Unterkasten vorsichtig. Klopfen Sie leicht auf das 3D-gedruckte Muster, um es zu lösen, und heben Sie es dann gerade heraus. Der Sand sollte die exakte Form Ihres Musters beibehalten.
Schneiden Sie oben am Angussloch ein Eingussbecken aus. Schnitzen Sie bei Bedarf kleine Kanäle (Anschnitte) vom Anguss zu Ihrer Formhöhle.
Bauen Sie Ober- und Unterkasten wieder zusammen und achten Sie darauf, dass sie perfekt ausgerichtet sind. Legen Sie die Form auf ein Bett aus losem Sand, um eventuelle Spritzer aufzufangen.
Erhitzen Sie Ihr Metall auf etwa 100 °C über seinem Schmelzpunkt. Bei Aluminium sind das etwa 1,300 °C. Gießen Sie das Metall gleichmäßig und kontinuierlich in den Anguss, bis Metall aus den Entlüftungslöchern austritt.
Lassen Sie den Guss bei kleinen Teilen mindestens 20 Minuten, bei großen Teilen mehrere Stunden abkühlen. Brechen Sie die Sandform ab und entnehmen Sie Ihren Metallguss.
Schneiden Sie den Anguss und alle Anschnitte mit einer Metallsäge ab. Feilen, schleifen und schmirgeln Sie Ihren Guss, um alle rauen Kanten und Unebenheiten zu entfernen.
Sandform bricht beim Entfernen des Musters zusammen: Ihr Sand ist zu trocken oder nicht fest genug gepackt. Geben Sie dem Grünsand mehr Wasser hinzu oder packen Sie ihn fester.
Metall füllt nicht die gesamte Form: Ihr Metall war nicht heiß genug oder Ihre Entlüftungsöffnungen sind unzureichend. Erhöhen Sie die Gießtemperatur und sorgen Sie für mehr Entlüftung.
Raue Oberflächenbeschaffenheit beim Guss: Ihr Muster war nicht glatt genug. Verbringen Sie mehr Zeit mit dem Schleifen und Versiegeln Ihres 3D-gedruckten Musters.
PLA eignet sich am besten für Anfänger, da es sich leicht drucken und glatt schleifen lässt. Harzdrucke liefern feinste Details, sind aber spröder und teurer.
Ja, ein gut versiegeltes Muster kann Dutzende von Formen erzeugen. Bewahren Sie es zwischen den Anwendungen sorgfältig auf, um Verformungen oder Beschädigungen zu vermeiden.
Aluminium ist ideal für Anfänger, da es bei relativ niedrigen Temperaturen (1,220 °F) schmilzt und sich gut in detaillierte Formen gießen lässt.
Die Grundausstattung kostet etwa 200–500 US-Dollar, einschließlich eines kleinen Ofens, Sicherheitsausrüstung und Gießzubehör. Sie können Ihren eigenen Ofen für unter 50 US-Dollar bauen.
Es handelt sich um geschmolzenes Metall bei extremen Temperaturen, also ja. Tragen Sie immer Schutzausrüstung und arbeiten Sie in einem gut belüfteten Bereich, fern von brennbaren Stoffen.
