stampante 3D colata in sabbia Combina la moderna tecnologia di stampa 3D con l'antica arte della fusione dei metalli per creare componenti metallici complessi a prezzi accessibili. Invece di intagliare i modelli a mano o di lavorarli a macchina dal legno, puoi stampare in 3D il tuo modello e utilizzarlo per creare uno stampo di sabbia su cui colare il metallo fuso.
Immagina di costruire un castello di sabbia con un secchiello in spiaggia. La parte stampata in 3D è il secchiello (il modello), lo stampo di sabbia è la forma del castello di sabbia e il metallo fuso riempie quella forma una volta rimosso il secchiello. Otterrai una copia metallica perfetta del tuo progetto originale stampato in 3D.
La stampa 3D risolve la sfida più grande della fusione in sabbia tradizionale: la creazione del modello. I modelli tradizionali richiedono costose lavorazioni CNC o ore di abile intaglio a mano, soprattutto per forme complesse con curve e sottosquadri.
Con la stampa 3D, è possibile creare modelli complessi in poche ore anziché settimane. È possibile stampare geometrie impossibili che sarebbero quasi impossibili da intagliare a mano. Inoltre, se è necessario apportare modifiche, è sufficiente modificare il file digitale e ristampare.
Il risparmio sui costi è notevole. Un modello in alluminio lavorato può costare dai 500 ai 2000 dollari, mentre un modello stampato in 3D costa dai 10 ai 50 dollari in materiali.
Prima di iniziare, procurati questi materiali e strumenti essenziali:
Crea il tuo modello 3D con angoli di sformo di almeno 2-3 gradi su tutte le superfici verticali. Questa leggera conicità consente di rimuovere il motivo dalla sabbia senza danneggiare lo stampo. Aggiungere il 2-3% a tutte le dimensioni per tenere conto del ritiro del metallo durante il raffreddamento.
Stampa il tuo motivo con uno strato di 0.2 mm o più fine per una finitura liscia finitura superficialePiù liscio è il motivo, più liscio sarà il risultato finale della fusione in metallo. Per le stampanti FDM, stampa con riempimento al 100% per evitare che il motivo si rompa quando si riempie di sabbia attorno.
Carteggia il modello stampato in 3D con carta vetrata a grana 220 per rimuovere le linee di strato. Applica diverse mani sottili di primer o stucco per legno, carteggiando tra una mano e l'altra, fino a quando la superficie non è completamente liscia.
Sigillare il motivo con vernice spray trasparente o poliuretano. Questo rivestimento impedisce alla sabbia di attaccarsi al motivo e ne facilita notevolmente la rimozione.
Posiziona il modello su una tavola piana e posiziona la metà inferiore del pallone (chiamata "drag") attorno ad esso. Spolvera leggermente il modello con polvere separatrice per evitare che si attacchi.
Setacciare la sabbia fine direttamente sul modello per catturare i dettagli più fini. Quindi compattare la sabbia di supporto intorno al modello, creando strati fino a riempire completamente la frizione. Livellare la sabbia a filo con la parte superiore della frizione.
Capovolgete il cilindro e cospargete la superficie esposta della sabbia con polvere di distacco. Posizionate la metà superiore del cilindro (la parte superiore) sopra e inserite un perno di colata conico nel punto in cui verserete il metallo.
Riempi la vasca di sabbia nello stesso modo in cui hai trascinato il materiale. Crea piccoli fori di sfiato con un filo di ferro per consentire ai gas di fuoriuscire durante il versamento.
Separa con attenzione la sabbia e trascinala. Picchietta delicatamente intorno al modello stampato in 3D per allentarlo, quindi sollevalo. La sabbia dovrebbe mantenere la forma esatta del modello.
Tagliare una bacinella di colata nella parte superiore del foro di colata. Se necessario, ricavare dei piccoli canali (cancelli) dal foro di colata fino alla cavità dello stampo.
Riassemblare il supporto e il trascinatore, assicurandosi che siano perfettamente allineati. Posizionare lo stampo su un letto di sabbia sciolta per raccogliere eventuali fuoriuscite.
Riscalda il metallo a circa 100 °C oltre il suo punto di fusione. Per l'alluminio, la temperatura è di circa 1,300 °C. Versa il metallo in modo costante e continuo nel canale di colata finché non fuoriesce dai fori di sfiato.
Lasciate raffreddare il getto per almeno 20 minuti per i pezzi piccoli, o diverse ore per quelli grandi. Rompete lo stampo di sabbia e rimuovete il getto di metallo.
Tagliate la materozza e le eventuali aperture con un seghetto. Limate, smerigliate e carteggiate il getto per rimuovere eventuali spigoli o imperfezioni.
Lo stampo di sabbia crolla quando si rimuove il modello: La sabbia è troppo asciutta o non è abbastanza compatta. Aggiungi più acqua alla sabbia verde o compattala più saldamente.
Il metallo non riempie l'intero stampo: Il metallo non era abbastanza caldo o le prese d'aria sono inadeguate. Aumenta la temperatura di colata e aggiungi più prese d'aria.
Finitura superficiale ruvida della fusione: Il tuo modello non era abbastanza liscio. Dedica più tempo a carteggiare e sigillare il modello stampato in 3D.
Il PLA è più adatto ai principianti perché è facile da stampare e levigare. Le stampe in resina offrono dettagli più fini, ma sono più fragili e costose.
Sì, un modello ben sigillato può creare decine di stampi. Conservalo con cura tra un utilizzo e l'altro per evitare deformazioni o danni.
L'alluminio è ideale per i principianti perché fonde a temperature relativamente basse (1,220 °C) e scorre bene negli stampi dettagliati.
L'installazione di base costa circa 200-500 dollari, e include una piccola fornace, l'equipaggiamento di sicurezza e i materiali per la fusione. È possibile costruire una fornace in autonomia con meno di 50 dollari.
Si tratta di metallo fuso a temperature estreme, quindi sì. Indossare sempre dispositivi di protezione individuale e lavorare in un'area ben ventilata, lontano da materiali infiammabili.
