תירוש דוד יציקות איכות- מהיום גם ב- 3D

הצוות המוביל של חברת תירוש דוד יציקות איכות
 

כאשר מדברים על יציקה באופן כללי ועל יציקת חול באופן ספציפי לרוב האנשים מיד ישנה אסוציאציה של בית מלאכה קטן, חשוך, מספר מצומצם של עובדים, ריצפה שדומה יותר לחוף ים מאשר למקום עבודה, ריחות לא נעימים ורעש מחריש אוזניים.

בשנים האחרונות, "תירוש דוד יציקות איכות" חרטה על דיגלה להביא את הארגון לחוד החנית מבחינת הטכנולוגיות הקיימות בעולם.
על כן המציאות ב"תירוש" היא הפוכה לחלוטין וכיום הארגון עומד בגאון עם מיטב הציוד ויכולות הייצור בתחומו בישראל ובעולם.

לאחר הקמת קו ייצור אוטומטי לדפוסים, שילוש של מספר מרכזי העיבוד ומערך הביקורת (הן מבחינת ציוד ביקורת ומדידה והן מבחינת הסמכות בין לאומיות), הקמה של קו מחזור חול תרמי ועוד, הגיע השלב להתקדם קדימה לדיגום תלת ממדי בחול (3D Sand Printing).

בניגוד למחשבה הרווחת שמדפסות מסוג זה מתאימות לייצור דגמים בודדים (אבי טיפוס) ולא לייצור סדרתי, היה חשוב לארגון לאפיין מדפסת אשר תתאים ואף תעבוד בעיקר על ייצור סדרתי ומבלי להשפיע משמעותית על עלויות ייצור סדרתי.לאחר שנתיים של התקשרויות עם מספר יצרני מדפסות בעולם (לקו הסיום הגיעו 2 יצרנים), ביצוע של מעל ל 10 סבבי הדפסה של פריטים שונים בכמויות יחסית גדולות, תוך בדיקות קפדניות של הגרעינים עצמם, השפעה שלהם על תהליך היציקה ואיכות היציקה עצמה הן ברמת הגאומטריה והן ברמת המטלורגיה זכתה חברת "Voxeljet" הגרמנית במכרז.

 
להדפסת חול לטובת יציקה יש מגוון יתרונות כאשר הבולטים מבניהם הם:
 

• ייצור יציקה ללא השקעה בכלים ומכאן גם פתיחות לשינויים בעלות אפסית ומידית.
• ייצור מוצר במינימום זמן, פריט פשוט יכול להיות על שולחן הלקוח בתוך 72 שעות.
• ייצור גרעין (Core) או דפוס שלם (Cope & Drag) בכל גאומטריה ללא תלות ב Under Cuts.
• אין צורך בשיפועי חליצה ומכאן חיסכון במשקל ובנפח החלק.
• חיסכון במספר קווי החלוקה ומכאן גם דיוק גבוה יותר ופחות השחזות.

 
גרעינים מודפסים- מעברים באגן שמן מנוע
 

בחודש ספטמבר2014 קלט הארגון את המדפסת.
המדפסת בעלת שטח הדפסה גדול העומד על 800X450X500 מ"מ כאשר כאמור המדיה המודפסת היא בעצם חול המתאים לשימוש ביציקה.
החול בתהליך זה איננו חול "רגיל" אלה הוא חול אשר מיובא מגרמניה, מיובש ומנופה תחת דרישות מדויקות ומוקפדות לגודל גרגיר, לאחוז האבק ומרכיבים אחרים מותרים.
כבסיס, שיטת הקשירה בין גרגר חול אחד לשני הינה זהה לשיטת הקשירה המבוצעת בקו הייצור הרגיל שבארגון, חול ועוד שני קשרנים שביניהם ראקציה כימית הגורמת להדבקה והקשחה.

 
מבנה כללי/ עיקרי של המדפסת:

• מחשב ראשי- עליו מותקנת תוכנת ההדפסה עצמה.
• גוף המדפסת- בנוי ממבנה קורות פלדה ליציבות מרבית ומכוסה בכיסויי מתכת, פלסטיק וזכוכית וכולל פתחי גישה שונים.
• סילו חול- מכיל את החול המיועד להדפסה.
• תיבת עבודה (Job Box)- תיבה העשויה ממתכת ובעלת תחתית "צפה" אשר מתחברת לציר/ צילינדר ה- Z של המדפסת.

• מכלול פיזור החול (Re-coater)- מורכב על מערכת הינע בציר ה- Y של המדפסת ומכיל את כמות החול המידית הנדרשת למספר שכבות הדפסה.
• מכלול ראש ההדפסה (PrintHead)- מורכב על מערכת הינע נוספת בציר ה- Y של המדפסת ומסוגל לנוע גם בציר ה- X שלה. מכיל 6 מודולים שבכל אחד מהם 128 פיות הזרקה.

התהליך מתחיל לאחר קבלת/ ייצור קובץ 3D(בכל פורמט שהוא) של הפריט הנדרש וסגירת הנקודות הנדרשות מול הלקוח, המרה של הקובץ לפורמט STL בדיקתו ושליחתו למחשב המדפסת.

מכאן מתקיימים שלושת השלבים הבאים במקביל:
 

• תכנון/ ביצוע "הקינון" (Nesting)- תכנון כיווני ההדפסה, כמה פריטים יודפסו מכל סוג, שילוב בין פריטים וניצול מקסימלי של שטח ההדפסה. הקינון מתבצע ברמת התוכנה בלבד תוך שימוש במספר רב של כלים המאפשרים ומקלים על הביצוע.

• הכנת מנת החול הנדרשת- לפי גודל ההדפסה הנדרש, מערבבים בעזרת מיקסר ייעודי לערבוב חול עם הקשרן הראשון (Activator). תהליך הערבוב חייב להיות מבוקר לאורך כל הזמן, כמות הקשרן מדויקת, זמן ערבוב קצר ככל האפשר וכמובן פיזור הקשרן בחול.בגמר הערבוב החול עובר לסילו ייעודי של המדפסת עד להדפסה עצמה.

• הכנה כללית של המדפסת לעבודה- שלב זה הינו בעצם השלב שבו טוענים את התיבה (JobBox) שבתוכה לבסוף תתבצע ההדפסה. בנוסף מבצעים מספר בדיקות חזותיות, איכות הדפסה וכד'.לחיצה על כפתור "הפעל" והמדפסת מתחילה לעבוד בצורה אוטומטית מלאהורצופה (תחת שליטה ובקרה של עשרות מפסקי טווח, רגשי טמפרטורה, מפסקי לחץ ועוד) אשר חוזרת על עצמה בהתאם לגובה העבודה המוגדר.

 
גרעין מודפס- חלל לקירור מים במנוע מוטס


שלבי ההדפסה בפועל:

1. מכלול פיזור החול (Re-coater) מתמלא לפי דרישה מהסילו ומתחיל   לנוע על ציר ה-Y. תוך כדי תנועה מופעל מרעד. בתחתית המכלול קיים  חריץ שדרכו יוצאת מנת חול מדודה ומבוקרת אל משטח ההדפסה  ובתוך  כך להב המורכב גם כן על המכלול מיישר כל שכבת חול.רוחב  חריץ יציאת החול, הרעידות וזווית להב היישור הם הפרמטרים אשר  מגדירים בסופו של דבר את עובי השכבה (אשר נעה בין 0.28-0.3  מ"מ), צפיפות גרגרי החול וחוזק החול. המכונה מגיעה עם כיוונון מסוים, סטנדרטי מהיצרן אך כל בעל מדפסת  מגדיר את הדרישות שלו ובהתאם אליהן במהלך ההתקנה מבוצעים השינויים.
2. מכלול ראש ההדפסה (PrintHead) זז לנקודת הבסיס שלו ( Basic Position) ולאחר בקרת מערכת מפסקי טווח מכאניים ומערכת  ביקורת לייזר למניעת התנגשות בין המכלולים הנעים     על שטח העבודה, מגיע ראש ההדפסה לנקודה שבה הוא נדרש להדפיס ולפי הוראה מלוח  הבקרה(Fire Board  ) מתבצע הזרקת  קשרן שני (Binder) בכמות מוגדרת. בהתאם לחוזק החול הנדרש ניתן לכוון את אחוז ה Binder שהראש מזריק. השלבים הנ"ל חוזרים על עצמם לפי מספר השכבות הנדרש לביצוע העבודה.Job Box  מלא= 1,666 שכבות הדפסה.
3. אחת למספר שכבות הדפסה (בהתאם להגדרת המשתמש) "ניגש"    ראש ההדפסה אוטומטית לעמדת תחזוקה שבה מתבצע תהליך של  הזרקה קשרן בכמות מוגדר וניקוי על ידי גלגלת ספוג עם חומר ממסיס. תהליך זה בא בכדי לשמור ולמנוע סתימה מסיבה כזו או אחרת של פיות  ההזרקה ובכך בעצם לשמור על איכות הדפסה גבוהה באופן רציף.
4. בגמר ההדפסה מוציאים את התיבה ובאופן כמעט מידי ניתן להתחיל ב"חילוץ" החלקים המודפסים. פעולה זאת מתבצעת בעצם על ידי  שאיבת החול החופשי סביב האזורים המודפסים. לאחר מכן באופן ידני, כל חלק מודפס, כל אחד לפי הגאומטריה שלו מנקים את שאריות החול החופשי עם מברשות עדינות ולחץ אוויר מבוקר. כל זאת תוך שמירה על הגאומטריה של הגרעין.

         
משלב סיום הניקוי ההתנהלות עם הגרעין ו/או הדפוסים הינה זהה לזו של אחד שיוצר בשיטות הקונבנציונאליות והוא לחלוטין מוכן ליציקה.
 

לינק לסרטון המדפסת:http://youtu.be/baHbRcrhm78

לדף חברת תירוש דוד יציקות איכות בע"מ לחץ כאן.