Additiv tillverkning av komplexa keramiska kärnor för precisionsgjutning
AM-3C
Syfte och mål
Förstudien syftade till att utvärdera applicering av 3D-printade keramiska kärnor och s k modeller i plast (för gjutning av formhalvor/delar i gips) för precisionsgjutning av aluminiumkomponenter. Studien hade två huvudsyften:
- Utvärdera möjligheten att producera kärnor och formdelar med hög dimensionell noggrannhet och ytfinhet via additiv tillverkningsteknik (AM).
- Värdera miljöpåverkan med AM-tillverkning i förhållande till det konventionella konceptet med tillverkning av kärnor resp gjutformar i gips.
Resultat och förväntade effekter
Förstudien visade att 3D-printade keramiska kärnor och modeller i plast motsvarade de krav som ställs på såväl dimensionell noggrannhet som ytfinhet vid precisionsgjutning av Al-komponenter. Producerade keramiska kärnor uppvisade ~50% bättre ytfinhet än gipskärnor. Försök med Al-gjutning visade dock att styrkan hos de 3D-printade kärnorna behöver förbättras. 3D-printade modeller i plast fungerade väl för tillverkning av gjutformar i gips. LCA indikerade mindre miljöpåverkan med 3D-printning jämfört med nuvarande gipsteknik för produktionsserier på mindre än 15 enheter.
Upplägg och genomförande
Förstudien genomfördes i samarbete mellan Swerea IVF och Ventana Hackås. Swerea IVF bidrog med kunskap och kapacitet inom olika AM-teknologier och Ventana Hackås bidrog med expertis inom precisionsgjutning av Al-komponenter. För att demonstrera konceptet göts en lamphållare via användning av 3D-printade keramiska kärnor samt modeller i plast. En översiktlig LCA genomfördes för att få en bild av den miljömässiga påverkan som det föreslagna AM-baserade tillverkningskonceptet för precisionsgjutning ger i förhållande till nuvarande teknik baserat på kärnor och formar i gips.
Koordinator Swerea IVF AB
Avdelning Tillverkning
Projektledare Sepehr Hatami
Bidrag från Vinnova 414 000 kr
Projektets löptid 2016 - 2017
Utlysning SIP Metalliska material och STRIM-våren 2016
