Команда Массачусетского технологического института разрабатывает инструментальную сталь для печатных штампов Giga Press

Литье под давлением десятилетиями использовалось для массового производства игрушечных автомобилей, таких как Hot-Wheels и Matchbox. Это отличный способ штамповать детали с точными размерами в огромных количествах.

Теперь, благодаря команде студентов из Массачусетского технологического института, процесс может быть масштабирован до полноразмерных автомобилей, и все это благодаря новой инструментальной стали, которая была разработана для 3D-печатных штампов с конформным охлаждением.

Литье под давлением

Принципы литья под давлением аналогичны литью под давлением в том смысле, что расплавленный металл под давлением вдавливается в форму, где он принимает форму готовых деталей. Затем деталь должна остыть и затвердеть, прежде чем ее выпустят из штампа/формы.

Очевидно, что металлы имеют гораздо более высокую температуру плавления, чем пластмассы, поэтому это дополнительное тепло в сочетании с давлением может привести к повреждению штампов из-за растрескивания и коррозии. А когда вы переходите к отливке крупных деталей, время, необходимое для охлаждения, значительно увеличивается.

Чтобы ускорить это, к матрице можно добавить охлаждающие каналы, где охлаждающая жидкость отводит тепло, что позволяет сократить время цикла и повысить производительность. 3D-печать позволяет добавлять изогнутые каналы к штампу или пресс-форме, которые более точно соответствуют поверхности инструмента и форме детали, позволяя отводить тепло намного быстрее, чем традиционные каналы охлаждения. Это не только сокращает время цикла, но и может улучшить качество деталей, характеристики материалов, а также снизить стоимость.

Конкурс

Команда студентов Массачусетского технологического института (Ян Чен и Кайл Маркланд) и их руководитель Грегори Олсон представили свой новый дизайн инструментальной стали для печати на конкурсе дизайна для студентов ASM Materials Education Foundation 2022 года и получили третье место за свою работу.

Студенты использовали знания, полученные на курсе Computational Materials Design в Массачусетском технологическом институте, который преподает Олсон, профессор практики Thermo-Calc в Массачусетском технологическом институте. Его методы были использованы при разработке Apple Watch.

Литейные машины Tesla «Giga Press» разработаны и производятся итальянской компанией Idra Group. Они производят самые большие машины для литья под высоким давлением на планете, и Тесла владеет самой большой из них.

Матрицы Idra в настоящее время обрабатываются с помощью ЧПУ и, следовательно, не имеют функций конформного охлаждения, которые допускает 3D-печать.

«Чтобы получить доступные электрические автомобили с хорошим запасом хода, [Маску] пришлось сделать алюминиевые конструкции доступными», — сказал Олсон.

«Поэтому он посмотрел на литье под давлением для маленьких моделей автомобилей и сказал:« Почему бы не увеличить его? Мы отлим всю машину».

В настоящее время есть несколько крупных деталей Tesla Model Y, которые отливаются с помощью Giga-пресса, хотя размер алюминиевой дроби около 50 кг все еще далек от отливки всего корпуса автомобиля.

Олсон и его команда уже ведут переговоры с Теслой о том, как использовать новую инструментальную сталь для производства штампов еще большего размера, которые могли бы позволить отливать более крупные детали быстрее, чем то, что Тесла уже делает в настоящее время.

И это вполне может приблизить компанию к литью полнотелых корпусов, как у Hot-Wheels.

По всем вопросам — 3d печать/3d сканирование писать сюда:

контактный телефон +79531178495

Telegram: https://t.me/fidller 

E-mail: shope@fidller.com

вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123

наш сайт о кино и съёмке — https://news.fidller.com