Arc Impact推数字铸造服务:3D打印砂型+仿真模拟,让国防老旧铸件摆脱原厂模具限制
Arc Impact是一家增材制造企业,最近在推广它的数字铸造服务。
这个服务把仿真模拟和3D打印砂型及砂芯结合在一起,目的是帮助国防和政府项目以更少的浇注失败次数制造复杂铸件。
公司认为这套服务是恢复过时或难以采购零件的一种手段,能让闲置设备不用依赖原始模具或工装就重新投入使用。

铸造复杂或高价值零件有显著风险。
热节、补缩通道不均和缩松这些缺陷,往往要等零件完成浇注并检测之后才会显现。
数字铸造服务把流体流动和凝固建模提前到浇注之前,模拟液态金属会怎样填充型腔和凝固。
这个建模既适用传统工装模具,也适用打印模具,工程师可以在数字环境里调整浇冒口系统,减少反复物理测试。
基于传统模型的制模方式有局限。
拔模斜度、分型面和多块组合型芯限制了可生产的几何形状,也就限制了仿真能提出的实际建议。
Arc Impact的砂型和砂芯直接从CAD文件打印,所以可以做出符合流动需求的浇注系统和横浇道形状,还有整体型芯而不是拼装型芯形成的内部通道。
把多个型芯盒组件合成为一个3D打印件,消除了装配带来的精度误差和表面缺陷,设计修改也不必报废或改工装。

零件恢复是这套服务的核心应用场景。
过时和难以采购的部件,很适合做国内按需铸造,这样能让闲置或无法正常工作的设备恢复过来。
公司把这跟政府和国防部门加强制造韧性的努力联系起来,认为这是解决过时零件供应连续性的一种途径,这些零件的原始工装已经不再被支持。
更广来看,向零件恢复的推动是金属增材制造里反复出现的主题,也就是用数字工作流在没有物理工装的情况下复制部件。
Arc Impact的铸造专属版本把这套逻辑用在砂型铸造金属零件上,跟更常被讨论的粉末床或定向能量沉积工艺形成对比。
原始模型不存在的时候,复杂铸造金属零件的恢复缺少无工装路径,传统铸造依然依赖多块组合型芯和基于模型的工装,而老式零件当初并不是围绕这些设计的。
Arc Impact的方法正好解决这个问题。
2020年,ExOne的砂型3D打印网络解决了相关的空白。
那个网络把粘结剂喷射打印砂型和整体型芯,与数字化浇冒口和浇注仿真结合起来,实现了无需模型工装的单次浇注铸件。
ExOne当时把网络部分定位为在供应中断时把难采购零件回迁制造,这个韧性论点跟Arc Impact的定位很像,不过ExOne面向的是航空航天和汽车等一般制造领域,而不是专门的国防恢复服务。
砂型铸造对物理工装依赖很强,一旦工装消失,比如供应商停产或者供应链转移,就会受影响。
Arc Impact的服务只是应对这种风险的一种回应,并不是唯一回应。


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