Metallguss via 3D-Drucker - It's quite a bit hot!

[IGCH]

Da im "Ersatzteile selber 3D drucken..."-Topic das Abschweifen ins OT zur Regel zu werden scheint, gibt's jz dieses lauschige Plätzchen für alle, die sich die Finger verbrennen wollen.

Also, alles zu Metallguss, Gießereitechnik, speziell zu Formenbau mittels 3D-Druck hier rein...

Bearbeitet 12. April 2015 von IGCH

[watchIT]

nur fürs Protokoll und zum schmöckern, sei das mal hier noch aufgeführt

http://www.germanscooterforum.de/topic/306233-ersatzteile-selber-3d-drucken/

[Andre]

Cool! Gute Idee!

Tip: it's "quite" hot

[IGCH]

nur fürs Protokoll und zum schmöckern, sei das mal hier noch aufgeführt

http://www.germanscooterforum.de/topic/306233-ersatzteile-selber-3d-drucken/

Ja, ja, nicht so treiben. Hab die Verlinkerei nicht gleich hinbekommen. Ist ja klar!

[IGCH]

Cool! Gute Idee!

Tip: it's "quite" hot

THX... es schrieb der Legastheniker in mir

[powerracer]

 

pr

[powerracer]

Eine Frage an die Fachleute,

 

diese Möglichkeiten, die sich im Hinblick Gießtechnik ergeben, einfach fazinierend,

aber leider für mich noch absolutes Neuland!

 

Wenn ich z.B. von den Strömern oder sonst. Kanälen, Gusskerne in 3D drucken möchte,

müsste ich dann die Gießlinge, die ich mittels Abgussmasse, z.B. Vinamold erhalte,

einscannen, dieser Arbeitsgang ist mir klar. (möchte ja keinen Zyli aufsägen)

 

Was aber, wenn ich an den Gusskernen etwas ändern möchte?

 

Kann ich an einer vorhandenen Kontur überhaupt etwas ändern, oder ist über Eingriff in die Programmiererei keine Änderung möglich.

Womöglich muss ich an dem gedrucktem 3D Kern an den gewünschten Stellen dementsprechend modellieren,

Material auftragen, abschleifen ect., dann neu einscannen?

 

Fragen über Fragen

 

danke schon mal,

 

pr

[BerntStein]

Es gibt bestimmt verschiedene Wege.

einer:

Zunächst würde man Abgüsse machen. So, dass aber bei den ÜS die Lage zur Symmetrie nachher messbar bleibt**. AS und BP sind ja in sich symmetrisch.

Diese Abgüsse könnte man 3D scannen und dann CAD-Rohdaten erhalten. Je nach scanner kann man die vielleicht direkt akzeptieren.

a) Man könnte dann im 3D CAD was dran oder weg basteln. Das ist aber schon was für geübte und mit dem richtigen CAD.

 

b) Man könnte vielleicht einfacher am Vinamold VOR dem scan manipulieren.

 

A ist besser, wenn man viele Varianten probieren will bzw. jemanden hat, der im Flächenziehen Übung hat.

b ist, wenn man es eh´ nach Gefühl macht vielleicht gut.

 

Da Du diese Fragen stellst, wäre b für Dich vielleicht greifbarer.

 

** ich würde vielleicht den ÜS abgiessen zusammen mit einem "speziellen Kolben" im Zylinder. Der könnte so Vertiefungen eingebohrt haben und ne Kante gefräst.

An dem muß man nachher den Abguss wieder anstecken können und die Symmetrieachse finden können.

Die Höhen der Kanäle kannst im CAD dann super hinschieben.

[BerntStein]

Ein weiterer Weg wäre, nicht zu scannen - sondern 3D Koordinaten zu messen.

Die Punkte, die man da erhält, dann zu verwenden um Flächen zu ziehen.

Flächenrückführung wurde hier schonmal als Krieg bezeichnet. (Armin zum Motorgehäuse??)

Es kommt ja am meisten bei den ÜS auf den obersten Bereich an. Und dass da alle Winkelchen top stimmen.

 

Auslaß hab ich schonmal einen gemalt.

Das is jetzt der Punkt, der mir am wenigsten Sorge machen würde.

Also so in Bezug auf Flächen so machen, dass es optisch gefällt. Und der is ja schnell umgefräst.

BP ist jetzt vielleicht auch nich soo wild...

[watchIT]

bei 3D Scan ins CAD holen:

gerade Solidworks hätte da inzwischen eine ganz nette Funktion, welche importierte Geometrien erkennen kann.

...eben aus welchen Grundelementen das importierte Modell aufgebaut sein könnte.

Funktioniert meist ziemlich gut und dann hat man richtig schnell ein voll verwertbares CAD Modell.

Die Funktion kann manuell ablaufen oder vollautomatisch. Manuell empfiehlt sich, vollautomatisch funktioniert aber an sich auch nicht schlecht.

Immerhin muss man auf dem Weg nicht mehr alles von Hand aufbauen.

[BerntStein]

mhm. Isch kenne die Sprüche halt vom Inventor aus jahrelangen, jährlichen Präsentationen...

Ich geb´ Dir recht, dass das helfen KÖNNTE.

 

Wennst jetzt meinetwegen einen Würfel mit Radien einscannst. Oder eine Kugel, dann macht er da voll definierte geometrische Körper mit "features" wie z.B. Radien draus.

 

Aber einen typischen ÜS ? da gibt er Dir, fürchte ich, nur die Eck/Kanten-Radien im Modell als parametrisch variierbare aus.

Ich habe das noch nicht getestet und es kommt ganz sicher auch auf den scanner und den Abguss an.

Aus neulichen Tests mit einem Artec weiß ich, dass es nicht immer einfach ist, einen guten scan zu machen. Bei so kleinen Sachen müssts jedoch gehen.

[Klingelkasper]

Ich hab schon mal Überströmer frei geformt (Langzeitprojekt GS150 Zyli mit 4 Überströmern), geht mit Plastilin ziemlicht gut wenn man einen Rundstab vom Durchmesser der geplanten Zylinderbohrung zum Anformen hat. Man klebt den/die fertigen Überströmer dann an den Runstab an, scannt das Ganze ein und schon hat mans. Natürlich braucht man nur eine Seite zu formen, den Rest erledigt man im CAD über Symmetriefunktionen.

 

Brauche glaube dringend so nen verflixten 3D-Drucker...

[IGCH]

Um was geht's da jetzt? Bestehenden Zylinder digitalisieren zwecks Modifikation? Oder Raubkopieren wie die Chinesen?

 

Vinamold hatte ich noch nicht in Händen - kann dazu also nix sagen.

Warum nicht 2K-Silikon, wie in der Zahntechnik, verwenden. Damit ließe sich imho mit einem Arbeitsgang Laufbahn, Strömerei, Auslass, Kopfform abnehmen. Das Zeug ist derart flexibel und reißfest dass auch verengte Kanäle vorstellbar wären.

Habe damit zwar noch nie einen Zylinder abgenommen, nur Dental- und Modellbausachen, könnte ich mir jedoch wie folgt vorstellen:

Kopf montieren, Kerzenloch mit Wachs verschliessen, Auslass und eventuell vorhandenen Direkteinlass mit Blindflansch ebenso, evlt. mit Trennmittel schwemmen, mit Kopf nach unten fixieren, einen Platzhalter (Alu oder Kunststoffrohr DM ~10mm kleiner als Bohrung, unten verschlossen) bis ca. 10mm über (weil verkehrt rum, also Abstad zum Kopf meine ich) Zylinder-OK einhängen und an Zylinder-UK fixieren (3 Schrauben ins Rohr drehen und auf Zylinder-UK aufliegen lassen), mit 2K-Silikon bis auf Höhe Fußdichtung ausgießen (auf Luftansammlungen achten - evtl. Entlüftung in Blindflansche vorsehen) - also sehr langsaaam gießen - ideal wäre ne Rüttelplatte, aushärten lassen, Kopf demontieren, Platzhalter entfernen, diverse Kanäle, wenn nötig am Fuß mittels Skalpell trennen, Silikonmodell vorsichtig entnehmen, Platzhalter wieder einfügen, aufgetrennte Kanalverbindungen wieder verkleben.

Scannen usw....

 

Jo, 2K-Silikon ist gut 2x so teuer wie Vinamold... ~200€ für 10kg

Bearbeitet 14. April 2015 von IGCH

[BerntStein]

Wäre im Prinzip schick so. Muss halt echt guter Stoff sein, wenn man die verästelten ÜS nicht zerstören will beim Ausformen.

 

(mir schwebt ja eher ein 55er Grauguss-Evo oder ein Star-Trak ST09 55 vor, den Luigi nicht meint bauen zu müssen)

 

Vinamold ist ungefähr wie Silikon, nur halt mehrfach verwendbar und 150° heiss beim giessen.

Schrumpfmäßig biste mit Silikon also sicher vorn !

Die Vorgehensweise "en bloc" hätte ich mich beim vinamold vielleicht nicht getraut.

[IGCH]

ja ist feinster Stoff. Schwund kannst im Dentalbereich nicht gut brauchen. Auf doppelte Länge kannst das schon dehnen bevor es reißt. Dann wird eine Wurst angenehm dünner und geht leichter aus Verengungen raus. Nur bei sehr schlanken, langen Bauteilen wird's durchhängen - aber da kann man sich gut mit Stützgerüsten helfen.

Ist zwar nicht genau das unsere, aber man sieht was es so tut:
2K-Silikon Clip

[jolle]

Eine Möglichkeit um von einem 3D-Druck Kunststoffteil zu einem Metallgussteil zu kommen:

 

Ähnlich wie beim Wachsausschmelzverfahren kann auch das Kunststoffteil mit Keramik überzogen werden. Der Überzug wird dann gebrannt und der Kunststoff ausgeschmolzen.

In die Keramikform kann dann das Metall gegossen werden.

[Polinizei]

@Jolle

Hast Du da mehr Infos zu? (Hersteller, Preise?)

Am Ende ist es halt eine Preisfrage, und was sich hinter "ausbrennen" verbirgt.

[Polinizei]

Hat jemand eine Idee, ob solche Wachsmodelle anstelle der aus Metall gefrästen Formen mit gedruckten Formen erstellt werden könnten?

 

 

https://www.google.de/search?q=MBlangeslag-011.JPG&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=f-8sVa3uMYy7swGHp4DgCA&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=2133&bih=1170&dpr=0.9

[IGCH]

Jo ist schon erwähnt worden -> verlorene... ff

Muss der Drucker ab Werk können oder eben lernen!

 

 

 

Edi sah erst jz, dass du Formen für die Wachsmodelle machen willst!? Warum nicht vorerst gleich das Modell drucken?

Bearbeitet 14. April 2015 von IGCH

[watchIT]

Könnte gut sein, dass man bei einer 3D-Print Negativform noch die Oberfläche nachbearbeiten muss (wenigstens mit der Acetonatmosphäre).

Bei großen Modellen hast du auch wieder das Problem mit der Maßhaltigkeit des 3D Drucks.

 

Eine Negativ Form zu drucken wäre bei größerer Stückzahl evtl. von Vorteil. Einen Wachskern zu gießen geht viel schneller als einen zu drucken.

Man braucht halt funktionierende Filamente. Und nicht jedes Filament funktioniert mit jedem Drucker gleich gut.

Bearbeitet 14. April 2015 von watchIT

[IGCH]

Jo, meinte auch "vorerst" verlorenes Modell drucken - für erste Prototypen oder Einzelstücke.
Wenn Serienreife erreicht, je nach projektierter Stückzahl dann Formenbaumethode anpassen. Für Kleinserien würde sich besagte Negativform für Wachsmodelle sicher anbieten.

Wobei der Komplexitätsgrad, der mittels direkt gedrucktem, verlorenen Modell erreichbar sein wird (evtl. auch über auswaschbare Supportfilamente -> Doppelextruder) mit herkömmliche Formenbau wohl kaum mit vertretbaren Aufwand zu machen sein wird. Zumindest solange wir, und ich glaube darum geht es hier vornehmlich, von FDM reden.

 

 

 

Editha hat Kern durch Modell ersetzt. Verwechselt sie immer wieder...

Bearbeitet 14. April 2015 von IGCH

[Polinizei]

Hat jemand eine Ahnung, wie der Wachskern ausgeformt wird? Kann mir grad nicht so recht vorstellen, dass dieser einfach so aus der Form rausfällt.

Ich meine den Wachskern aus dem (google Link weiter oben)

[IGCH]

Jo fällt mehr oder weniger raus, wenn alle Formeinbauten heraus hast...

[Polinizei]

Jo, meinte auch "vorerst" verlorenen Kern drucken - für erste Prototypen oder Einzelstücke.

Wenn Serienreife erreicht, je nach projektierter Stückzahl dann Formenbaumethode anpassen. Für Kleinserien würde sich besagte Negativform für Wachskerne sicher anbieten.

Wobei der Komplexitätsgrad, der mittels direkt gedrucktem, verlorenen Kern erreichbar sein wird (evtl. auch über auswaschbare Supportfilamente -> Doppelextruder) mit herkömmliche Formenbau wohl kaum mit vertretbaren Aufwand zu machen sein wird. Zumindest solange wir, und ich glaube darum geht es hier vornehmlich, von FDM reden.

 

 

Meine Zortrax kennt weder Doppelextruder, noch Spezial Filamente. Der kann nur gut drucken. Also muss ich eine Lösung finden, die darauf aufsetzt.

Bis jetzt hatte ich mich vom Aufwand auf Formkästen bauen eingeschossen, oder dem Direktdruck. Beim Direktdruck der Sandformen ist vermutlich nach 2-3 Versuchen der Zortrax bezahlt, daher habe ich mich für den Drucker entschieden.

Bearbeitet 14. April 2015 von Polinizei

[IGCH]

Jo das ist mir klar, dass du die Fähigkeiten des Zortrax im Auge hast.

Doppelextruder wird nur bei extremen Geometrien nötig, bei denen mit Stützkonstruktionen aus dem selben Material kein Markt mehr zu machen ist. Innenliegende Supports entfernen ist sicher nicht witzig.

 

Was meinst mit Sandformen direkt drucken? So wie Voxeljet? Kennt der Zortrax ja auch nicht.

 

Um die Fähigeiten des Zortrax voll nutzen zu können, würde ich ja anfangs eher eine Art Feingußform mittels Acetonausschwemmmethode (mangels ausschmelzbarer Filamente) favorisieren. Da kannst nach Drucken, Formherstellung, Ausschwemmen bereits Metallguß vornehmen. Sollte das zur Zufriedenheit ausfallen, kannst noch immer eine entsprechend mehrteilige Form aus den verifizierten Daten erstellen - negativ oder positiv, je nach dem.

Wobei ich nicht sagen kann, wie gut diese Ausschwemmmethode nun funktioniert. Ich kenne nur das Wachsausschmelzen. Diesbezüglich wäre evtl. das Experientieren mit passenden Wachsfilamenten nicht ganz abwegig. Versuch macht kluch..

[IGCH]

Sag mal willst du selber gießen oder gießen lassen?

Wenn du gießen lässt, brauchst dir um Einbettmassen keine Gedanken machen. Habe allerdings keine Ahnung ob eine Gießerei das ABS aus der Form bekommt und mit Aceton herumspielen will. Wenn du allerdings die fix und fertige Form zum Gießer bringen willst guck mal da -> Einbettmasse

[powerracer]

Hat jemand eine Ahnung, wie der Wachskern ausgeformt wird? Kann mir grad nicht so recht vorstellen, dass dieser einfach so aus der Form rausfällt.

Ich meine den Wachskern aus dem (google Link weiter oben)

Michael,

 

der jolle beschreibt das doch genau im Topic "16",

 

das Wachs, oder Polystyrol bekommt einen Ceramischen Überzug durch tauchen, aufspritzen ect.

dann werden diese sogenannte Wachslinge in hitzebeständigen Öfen über mehrere Tage bei 800° C gebrannt, oder getrocknet.

Hierbei schmilzt das Wachs, oder brennt der Kunsstoff aus.

Diese Wachslinge bekommen zuvor noch Steiger, Entlüftungen usw. angebracht.

 

Als Überzug eignen sich,

Tonmineral

Lehm

Schamotte

Quarzsand

Ziegelsplitt

Gips (wobei Gips beim gießen das Metall verunreinigt)

 

die Anforderungen an den Überzug

Bildsamkeit

Feuerfestigkeit

Gasdurchlässigkeit

guter Zerfall nach dem Guss

 

In die Hohlräume wird dann das flüssige Metall eingegossen.

 

Dieses Verfahren ist aber viel zu umständlich,

 

" ich würde das "Modellausschmelz- Verfahren (Vollform- Gießen) favorisieren,

wenn Du mit dem 3D Drucker, Polystrol- Hartschaum drucken könntest,

wäre es möglich, diese Polystrol- Kerne in die Gussform zu setzen.

Diese verbleiben beim eingießen des Metalls in der Form und vergasen.

 

Früher wurden diese Polystrol- Kerne duch schnelllaufende rotierende Werkzeuge aus Hartschaumblöcken hergestellt.

Vorteile dieses Verfahrens, das Schaumstoffmodell lässt sich schnell herstellen und einformen,

häufig erübrigt sich das einsetzen eines Kerns.

Am Gussstück  entsteht kein Grat, da die Form ungeteilt ist."

 

"Zitat aus Fachkunde für metallverarbeitende Berufe."

 

Diese Gießverfahren sind auch sehr gut unter Wikipedia erläutert!

 

Gruß

 

Edit: Meinte natürlich Polystyrol

Bearbeitet 14. April 2015 von powerracer

[Polinizei]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass sich ABS Rückstände neutral beim Gießen verhalten. Auch kann ich nur schwer glauben, dass sich ein solcher Kern in Aceton mal einfach so rückstandfrei auflöst. Zum Ausbrennen brauchts wieder nen Ofen, den ich nicht habe - außer ich kann das mit ner Flamme erledigen.

Die Formkästen für die Kerne müßte ich nur 1x zeichnen und dann kann ich diese fix und fertig ausdrucken. Die Außenkontur ist auch schnell auf nen Holzkasten geschraubt.

 

Das mit dem Zylinder ist reines Hobby, habe daher weder eine zeitliche Vorgabe noch eine Serienproduktion im Auge.

Am Ende soll halt ein potenter Zylinder rauskommen. Ob ich mehrere Zylinder Varianten ausprobieren kann, liegt am Ende an den Kosten fürs Gießen und am Orga Aufwand. Grauguss wäre fein, weil keine weiteren Kosten für die Beschichtung anfallen würden.

[amazombi]

Die klassische Vorgehensweise ist, glaube ich, klar. Und am Ende ganz schön aufwändig. Deshalb spielt der Polinizei ja mit dem Drucker rum. Wenn er das in den Griff kriegt mit den ausschwemmbaren Kernen ist der Rest quasi Kinderfasching.

[amazombi]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass sich ABS Rückstände neutral beim Gießen verhalten. Auch kann ich nur schwer glauben, dass sich ein solcher Kern in Aceton mal einfach so rückstandfrei auflöst. Zum Ausbrennen brauchts wieder nen Ofen, den ich nicht habe - außer ich kann das mit ner Flamme erledigen.

Die Formkästen für die Kerne müßte ich nur 1x zeichnen und dann kann ich diese fix und fertig ausdrucken. Die Außenkontur ist auch schnell auf nen Holzkasten geschraubt.

 

 

 

Ich hantier ziemlich viel mit Aceton rum und würde das mal ergebnissoffen testen. Einfach 'nen Druck in 'ne Dose werfen und schauen was passiert. Im Zweifelsfall mal mit verschiedenen Filamenten probieren. Kann schon sein, dass du damit das Ding schon durch hast.

Plan B wäre mal mit der Flamme an so 'nen Druck dran gehen und schauen, was davon übrig bleibt.