美國推出3D打印陶瓷技術，可快速制造復雜航空零件模具

導讀：PERFECT-3D可能看起來并不是一個縮寫，但它其實是Process Enabled Repeatability For Extended Life & Consistent Tools公司的縮寫，由母公司Renaissance Services公司、美國國防部、一家鑄造投資公司、一架大型化學公司和一家飛機發動機制造商合作成立的，該公司主要從事對復雜精密鑄件的陶瓷模具進行“3D打印制造”。

PERFECT-3D公司首席執行官Dan Sokol在其中一臺3D打印機前演示如何制造復雜的陶瓷部件，包括用于熔模鑄造用的型芯、模具、過濾器和原型。

 

Sokol表示：“雖然陶瓷3D打印仍處于初級階段，但是它有可能將復雜精密鑄件的模具成本降低70%以上，和傳統模具相比，它可以將模具和陶瓷芯材的交貨時間縮短80%以上�！�

 

他解釋說：“我們的重點是陶瓷模具的3D打印，以支持熔模鑄造用的型芯、模具、過濾器的使用。隨著3D打印技術的持續進步，PERFECT-3D正在對新研發的技術進行專利申請，這些技術特別適用于鑄造高溫鎳基合金以及鋼和鋁的陶瓷模具和過濾器。這將使得鑄造廠能夠繞過制造鑄件所涉及的許多前端步驟，特別是的制造芯模和蠟模所花費的成本和交付時間�！�

 

據Sokol表示，相比傳統的鑄造工藝，陶瓷工具可以在一周或更短的時間內進行3D打印，而傳統的鑄造工藝可能需要6到12個月，成本為50萬美元。

項目工程師Bryan Deptowicz正在演示一個遠程遙測設備，該設備能夠捉爐膛內的環境條件并通過IIOT網絡將數據傳輸到Discus系統。

 

PERFECT-3D公司采用特殊的二氧化硅、鋯石和氧化鋁陶瓷組合物，并結合光聚合物樹脂，這些樹脂經過優化，可用于最新的3D打印技術，以制造小尺寸和大尺寸陶瓷元件，尺寸從1~20英寸（25.4-508毫米），具有小至0.020英寸（0.51毫米）的復雜特征。典型應用包括渦輪葉片上的復雜冷卻通道型芯、用于控制鑄造流速并防止夾雜物和熔融金屬一起倒入模具用的過濾器；用于逆向工程，無需要工程圖紙就可以輕松利用3D打印模具來鑄造新零件替代傳統零件。

PERFECT-3D團隊（左至右）包括工程總監Randy Harris、首席執行官Dan Sokol; 項目工程師Bryan Deptowicz和項目工程師Scott Morris。

 

Sokol表示：”我們能夠生產模具而不需要傳統的硬模具，直接通過CAD模型可以有效地制造高精度模具，并且實現復雜幾何形狀（如冷卻通道），并保證很好的可重復性。這使得我們可以快速的研發和迭代復雜零部件�！�

 

PERFECT-3D公司擁有多臺L5000 ProMaker 3D打印機、兩臺高溫燒結爐、用于評估生坯和燒制陶瓷部件的測試實驗室、3D質量檢測室。

 

由于陶瓷3D打印仍然是一項新興技術，PERFECT-3D公司目前正專注于辨識和控制工藝變化。它使用來自俄亥俄州哥倫布的Discus軟件公司的軟件，該軟件提供了一個基于客戶技術數據包（TDP）的工程系統，并提供了一個連續的線程來管理整個零件生命周期中的需求和結果。

 

工程總監Randy Harris表示：“我們使用西門子NX CAD軟件來設計工具，然后采用Materialize軟件來切分和布置3D打印平臺。為了真正理解和控制我們的流程，我們使用Discus創建智能TDP，捕捉客戶需求并創建數字工作指令，以便操作員進行重復處理。此外，我們在整個工廠還設有遠程遙測設備，用于跟蹤環境條件，如溫度，濕度和空氣微粒。使用Discus軟件系統和我們的IIOT網絡，我們可以使用我們的平板電腦和智能手機來監控每個作品的所有處理變量�！�

如涉及作品內容、版權或其他問題，請跟我們聯系！

上一篇文章：粉末冶金模具使用壽命之關鍵
下一篇文章：模具制造和硬度的要求