ワックス3Dプリンター — 精密鋳造用精密型
ワックス注入用の金型を永久に不要にします。当社のSLSワックス3Dプリンターは、CADデータから直接複雑な原型を製造し、インベストメント鋳造工場が求める精度、表面仕上げ、スピードを実現します。産業用タービンブレードから自動車部品に至るまで、3DPTEKのワックスシステムなら、金型コストをかけずに原型製作の自由度を高めることができます。当社の他の製品と比較してみてください。 産業用3Dプリンター.
ワックス3Dプリンターとは何ですか？
ワックス3Dプリンターは、選択的レーザー焼結（SLS）技術を用いて、CADモデルから精細なワックス原型を層ごとに造形します。これらの原型は、ロストワックス鋳造（失蝋鋳造）の鋳型として使用され、高コストで製造に時間がかかり、形状の自由度が限られていた従来のワックス射出成形金型に取って代わります。 パターンワックス、シェル成形、公差など、プロセス自体については、当社の ロストワックス鋳造法のガイド.
従来のインベストメント鋳造では、ワックス原型を作成するためにCNC加工されたアルミニウム製の射出成形金型が必要ですが、その費用は$5,000～$20,000以上かかり、製造には4～8週間を要します。 設計変更があるたびに、新しい金型が必要となります。SLS方式によるワックス3Dプリントでは、金型を完全に省略できます。プリンターが直接ワックス原型を造形するため、射出成形では不可能なアンダーカット、薄肉、内部空洞にも対応可能です。
3DPTEKのワックスプリンターは、CO₂レーザーを用いて微細なワックス粉末を選択的に焼結し、0.08mmという極薄の積層厚と±0.1mmの造形精度を実現しています。 これにより、表面仕上げに優れたパターンが得られ、灰分含有量は0.02%未満となります。これは、セラミックシェルプロセスにおけるクリーンな焼失に不可欠な条件です。
3DPTEKのワックス3Dプリンターを選ぶ理由
当社のSLSワックスシステムは、スピード、精度、信頼性を求める鋳造所や鋳型工場のニーズに合わせて特別に設計されています。
高精度
精度±0.1mm、最小積層厚0.08mm。従来のワックス射出成形では再現できない、精緻なディテールや複雑な形状をプリント可能です。
高速反復
CADからワックスモデルへの作成を、数週間ではなく数時間で完了。設計を変更してすぐに再プリントが可能――金型の変更も遅延もありません。
金型費用ゼロ
射出成形金型1つあたり、$5,000～$20,000+を削減します。設計の修正は何度でも無料です。ファイルを変更して、再度プリントするだけです。
鋳造用原型
灰分含有量が0.02%未満のPSBワックスパウダー。焼失時に残留物を残さずきれいに燃え尽き、あらゆるセラミックシェルシステムに対応しています。
ワックス3Dプリントの仕組み
SLSワックス印刷プロセスの4つの簡単な手順。
CAD設計
3Dモデルを作成またはインポートします。ソフトウェアが、プリンターで出力できるよう、そのモデルを薄い層に分割します。
SLS造形
CO₂レーザーは、PSBワックス粉末を層ごとに、所定の厚さで選択的に焼結させます。
パターン抽出
完成したワックスモデルをパウダーベッドから取り出します。サポート構造は必要ありません。
精密鋳造
この型を、陶器のシェル成形、バーンアウト、および金属の鋳込みの原型として使用してください。
当社のワックス3Dプリンター用モデル
試作から量産までをカバーする3つのプラットフォーム――いずれも、実績のあるSLS PSBワックス技術を共通で採用しています。
LaserCore-5300
砂型および蝋型印刷の両方に対応した多用途CO₂レーザーシステム。造形領域は700 × 700 × 500mm。中規模の鋳造業務に最適です。.
LaserCore-6000
高スループット型デュアルレーザー式SLSシステム。造形領域：1,050×1,050×650 mm。大量生産向けの鋳造工程向けに設計されています。.
AFS-500
エントリーモデルのSLSワックスシステム。造形領域は500 × 500 × 500mm。研究開発、小ロット生産、教育用途に最適です。.
技術仕様の比較
| 機器の寸法 | 1960 × 1460 × 2690 mm |
|---|---|
| ビルドボックスのサイズ | 700 × 700 × 500 mm |
| レーザーの種類 | CO2 55W / 120W |
| 構築の精度 | ±0.1mm (<=100mm) / +-0.1% (>100mm） |
| ビルド速度 | 80～300 cm/h |
| 層の厚さ | 0.08～0.35 mm |
| 最大スキャン速度 | 6 m/s |
| 建築資材 | 被覆砂／PSB（ポリスチレン） |
| 機器の重量 | 約2.0トン |
| 周囲温度 | 20～30℃ |
| 周囲湿度 | <= 60% |
| 電源 | 380VAC / 50Hz / 18kW |
ワックス3Dプリンターが活用されている分野
SLSワックスモデルは、精密鋳造の精度が最も重要視される産業分野で活用されています。
航空宇宙・タービン用部品
タービンブレード、燃料ノズル、構造用鋳物。精密な内部冷却路を備えた、超合金対応の鋳型。
自動車・モータースポーツ
エンジンブロック、ターボチャージャーハウジング、トランスミッション部品。金型を必要としないラピッドプロトタイピングおよび少量生産。
産業用機械
ポンプハウジング、インペラ、およびギアボックス部品。金型による制約のない、複雑な内部形状。
航空機エンジンの部品
ガイドベーン、燃料ノズル、構造用鋳物。高温超合金の鋳型に対応したパターン。
航空機エンジンの部品
ガイドベーン、燃料ノズル、構造用鋳物。高温超合金の鋳型に対応したパターン。
アート鋳造・彫刻
精巧な彫刻や建築要素。デジタル彫刻から金属鋳造まで、数ヶ月ではなく、わずか数日で実現します。
よくある質問
ワックス3Dプリンターは、選択的レーザー焼結（SLS）技術を用いて、ロストワックス鋳造用の精細なワックス原型を製造します。CO₂レーザーが、3D CADモデルに基づいて、微細なワックス粉末を層ごとに選択的に溶融させます。こうして作られるワックス原型は、従来のワックス射出成形金型に取って代わるものであり、金型製作コストを削減するとともに、デジタル設計データから直接、複雑な形状の部品を製造することを可能にします。
宝飾品の製造、航空宇宙分野（タービンブレード、構造用鋳物）、自動車分野（エンジン部品、トランスミッション）、産業機械分野（ポンプハウジング、インペラー）、および美術鋳造のすべてにおいて、大きなメリットが得られます。複雑な形状のインベストメント鋳造を必要とするあらゆる用途において、SLSワックスプリントの恩恵を受けることができます。
AFS-500は、100mmまでの部品で±0.1mm、100mmを超える部品で±0.1%の造形精度を実現しています。 積層厚は0.08mmから0.35mmの間で設定可能であり、表面仕上げや造形速度をきめ細かく制御できます。
従来のワックス射出成形では、CNC加工されたアルミニウム製金型が必要であり、その費用は$5,000～$20,000以上、リードタイムは4～8週間かかります。 SLSワックス3Dプリントでは、金型が完全に不要になります。CADデータから数時間で直接プリントでき、設計を即座に変更できるほか、射出成形では実現不可能な形状（アンダーカット、内部流路、格子構造など）も製造可能です。
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