MOLD CONTAINING COOLING CHANNELS WHICH ARE NOT CONVENTIONALLY MANUFACTURABLE

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F03554538%3A_____%2F23%3AN0000003" target="_blank" >RIV/03554538:_____/23:N0000003 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/05486050:_____/23:N0000001

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

FORMA OBSAHUJÍCÍ KONVENČNĚ NEVYROBITELNÉ CHLADÍCÍ KANÁLKY

Original language description

Výsledkem je eliminace výrobních vad a zkrácení výrobního cyklu tlakového lití zinku za použití formy s nekonvenčními kanálky a prodloužení životnosti komponentů, v porovnání s konvenční opravou navařením. Pro výrobu formy s chladícími kanálky a prodloužení životnosti byla využita aditivní technologie SLM (Selective Laser Melting). Cílovým stavem pro funkční vzorek bylo definováno zrychlení výrobní kapacity o minimálně 15 % a eliminace výrobních vad. V rámci projektu se povedlo dosáhnout výsledků, které výrazně převyšují definovaný cílový stav.

Czech name

FORMA OBSAHUJÍCÍ KONVENČNĚ NEVYROBITELNÉ CHLADÍCÍ KANÁLKY

Czech description

—

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/EG20_321%2F0025225" target="_blank" >EG20_321/0025225: Additive manufacturing of molds for zinc die casting</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

AMOCAST

Numerical identification

—

Technical parameters

Srovnání licích a provozních parametrů konvenčně vyráběné formy a formy, ve které jsou použity aditivně tištěné díly s konformním chlazením. V aditivních dílech jsou použity 3D chladící kanály pro efektivnější odvod tepla z formy. 1. Konvenčně vyráběná forma • Stroj DAW 80 RC • 2 kavitová forma • Váha odlitku 356 g • Naříznutí (vstup do kavity) 24 mm2 • Průměr vtokové vložky 10,1 mm • Průměr špičky 8,6 mm • Temperace formy 40°C • Čas dotlaku 1,6 s • Čas chlazení 4,0 s • Čas otevření 6,5 s • Čas cyklu (včetně ofuku, postřiku, chodu formy) 16,36 s (220 ran/hod) Forma osazena přetoky pro odvod oxidů a vzduchu z kavity. Uvolněna do sériového lití. 2. Forma s 3D chladícími kanály • Stroj DAW 80 RC • 2 kavitová forma • Váha odlitku 357 g • Naříznutí (vstup do kavity) 24 mm2 • Průměr vtokové vložky 10,1 mm • Průměr špičky 8,6 mm • Temperace formy 35°C • Čas dotlaku 0,8 s • Čas chlazení 1,6 s • Čas otevření 1,5 s • Čas cyklu (včetně ofuku, postřiku, chodu formy) 10,58 s (340 ran/hod) Forma osazena přetoky pro odvod oxidů a vzduchu z kavity. Uvolněna do sériového lití. Oproti odlitkům z konvenční formy vykazují odlitky z 3D formy značně sníženou pórovitost, vyšší homogenitu a minimální výskyt povrchových vad. Díky efektivnějšímu odvodu tepla bylo možno rapidně snížit čas chlazení a čas otevření formy. Tím došlo ke snížení licího cyklu na 10,58 sec., oproti původnímu času 16,36 sec. Jak je zmíněno výše, bylo realizováno více než 30 výrobních dávek (o průměrné velikosti 20.000 ks, celkem tedy 600.000 ks), v rámci kterých byly realizovány zkušební testy s cílem identifikovat defekty vznikající při nedostatečném/limitovaném chlazení tvarových částí forem plynoucí z limitů konvenční vyrobitelnosti chladicích kanálků. Při testování formy s 3D kanálky bylo realizováno celkem 505.000 licích cyklů (tedy bylo vyrobeno 1.010.000 ks vzorků) v celkem 38 zkušebních tavbách. V rámci tohoto testování bylo monitorování výskytu neshodných odlitků v závislosti na rychlosti licího cyklu za srovnatelných parametrů jako u testů konvenčně vyrobené formy. Do rychlosti 230 ran za hodinu se u formy s 3D chladícími kanálky nevyskytovaly žádné neshodné odlitky.

Economical parameters

Přímé výrobní náklady Výrazné zrychlení licího cyklu má významný pozitivní dopad na výrobní náklady takovéhoto odlitku. Náklady na 1 hodinu práce se u tlakových licích strojů na lití zinkových slitin pohybují kolem 50-55 €/hod (1.175 - 1.300 Kč/hod). Náklady na jednu výrobní dávku o velikosti 10.000 ks u konvenční licí formy vypadá následovně: 10.000 ks při 2-kavitové formě znamená realizovat 5.000 cyklů. Při rychlosti 220 cyklů za hodinu bude výroba trvat 22,73 hod. Tedy výroba bude stát u konvenční licí formy při sazbě 50€/hod celých 1.136,50 €. U formy s 3D kanálky je možné dosáhnout rychlosti 340 cyklů a realizace 5.000 cyklů tak bude trvat pouze 14,71 hodiny. Náklady na výrobu 10.000 ks tak u formy s 3D kanálky dosáhne částky 735,5 €.

Application category by cost

—

Owner IČO

03554538

Owner name

One3D, s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

O - Doposud nevyužívaný výsledek

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—