![](https://habrastorage.org/storage2/852/15f/152/85215f15262ff76e08c2d7f59bef01a4.jpg)
Jeshua Lacock пишет:
Эта страница описывает мою первую и успешную попытку отлить алюминиевые детали напрямую с моделей напечатанных PLA на 3D-принтере. Процесс практически идентичен литью с восковой модели, но вместо выжигания воска я выжигал пластик PLA (био-пластик)
Мне нужны были алюминиевые детали, чтобы смонтировать фокусирующую линзу для моего 150W CO2 режущего лазера. Эти детали должны иметь возможность подгонки и их надо было смонтировать на раме собранной из найденного алюминиевого утиля.
Я испытываю восторг, когда думаю о возможности сделать всё за один день: концепция -> дизайн -> 3D-печать -> законченная металлическая отливка
Шаг первый — дизайн деталей.
![](https://habrastorage.org/storage2/aec/978/8c1/aec9788c1e60c1841aca63526ead8dff.gif)
Я использовал удивительно мощный OpenSCAD, чтобы быстро разработать нужные мне детали. OpenSCAD читает скрипт на своем языке чтобы отрисовать 3D модель. В моем случае я просто нарисовал форму в Adobe Illustrator и сконвертировал ее в формат OpenSCAD используя Inkscape плагин.
![](https://habrastorage.org/storage2/fa5/641/6c7/fa56416c7d2ea1e77533fb1d6e1c8126.gif)
Вот дизайн второй детали. Я нарисовал две формы в Illustrator-е и придал им глубину в OpenSCAD. Очень быстро и легко. Теперь у меня есть 3D модели, пора их напечатать!
Процесс печати первой детали на моем Ultimaker (ускоренная съемка).
![](https://habrastorage.org/storage2/b9b/dfa/9cb/b9bdfa9cba13d50ca4e697a1e6d5ada3.jpg)
Получившаяся деталь в руке.
Печать второй детали.
![](https://habrastorage.org/storage2/a84/a83/ba3/a84a83ba3d63069294c191c895916154.jpg)
Вторая напечатанная деталь в руке.
![](https://habrastorage.org/storage2/917/5fa/c02/9175fac02abc9b9b21c7103e0e3b734c.jpg)
Проверка как обе детали совмещаются.
![](https://habrastorage.org/storage2/0d9/bcb/40f/0d9bcb40f4c5bfcb14e4cdb31c64002a.jpg)
Литники и воздуховоды прикреплены, всё готово для заливки формовочной массы.
![](https://habrastorage.org/storage2/ed7/92b/f9f/ed792bf9f0f64d708701ee6963f341ba.jpg)
Формовочная масса — 50% мелкого песка и 50% гипс.
![](https://habrastorage.org/storage2/8a1/966/2af/8a19662af09cee3c0ec277e00147f1ef.jpg)
После добавления воды и тщательного перемешивания я использовал домашний вакуумный упаковщик для продуктов, чтобы избавиться от пузырьков воздуха в формовочной смеси.
![](https://habrastorage.org/storage2/c50/bbc/b0a/c50bbcb0a0077fbd4d5bb0b60df8db25.jpg)
Вторая деталь готова к формовке!
![](https://habrastorage.org/storage2/d8d/83a/ee4/d8d83aee41508e254ee4ae111a9d2cf1.jpg)
Первая деталь заливается!
![](https://habrastorage.org/storage2/2ab/930/5df/2ab9305df578aa4a30fb99c0f1a985cd.jpg)
Деталь полностью погружена в смесь — надеюсь всё получится.
![](https://habrastorage.org/storage2/a49/0e7/18c/a490e718c5d5ae299bf3a5a1f03954dc.jpg)
Обе формы установлены для просушки.
![](https://habrastorage.org/storage2/715/e0a/3c5/715e0a3c5ed34d26354598a70c99edde.jpg)
Через пару часов я поместил формы в печь на средний жар.
![](https://habrastorage.org/storage2/e97/26e/18b/e9726e18bad6ff73d0cbba48ce0453a1.jpg)
Моя новая маленькая печь. Быстро разогревается для 10 фунтов (~4.5кг) или менее расплавленного алюминия. В 2 раза больше, когда разгорится.
![](https://habrastorage.org/storage2/98b/941/2e1/98b9412e1bdfe75904ce657a04c21445.jpg)
Формы хороши и прожарены. После разогрева до примерно 1200F (650C) у пластика нет ни шанса. После извлечения я продул формы сжатым воздухом, чтобы выдуть любые остатки пепла.
![](https://habrastorage.org/storage2/a62/dbb/f7a/a62dbbf7abc505afee939f7d013f4cba.jpg)
Все еще горячие формы помещены в сухой песок. Он служит нескольким целям:
- дополнительная поддержка, так как формы — достаточно хрупкие
- изолирует формы и удерживает тепло при застывании
- позволит мне установить расширители для литников(смотри ниже). Расширитель дает дополнительное давление при литье, а также работает как стояк, который остается расплавленным и обеспечивает дополнительный металл в то время, как отливка застывает и сжимается
![](https://habrastorage.org/storage2/681/dfc/3f0/681dfc3f06f7e46919622884738e598d.jpg)
Мои расширители литников — это просто обрезанные алюминиевые банки. Отлично работает!
После плавления алюминия с небольшой добавкой меди в тигле, удаления шлака — время заливать!
![](https://habrastorage.org/storage2/111/692/d2f/111692d2f3f90b139e2911d7ff794131.jpg)
Как классно! Похоже формы заполнились идеально. Теперь тяжелая часть — ждать достаточно долго пока металл остынет, чтобы я узнал получились детали или нет.
![](https://habrastorage.org/storage2/211/0f1/9c0/2110f19c0b2a8f62e16a6041426b20b3.jpg)
![](https://habrastorage.org/storage2/e7c/75c/741/e7c75c7413dd186efc38d9994b584241.jpg)
Отлично! Детали прямиком из песка, только литники и воздуховоды отрезаны.
![](https://habrastorage.org/storage2/863/24c/2b1/86324c2b18a3e5b5cd0b38602978d261.jpg)
Я нарезал центральное отверстие мелким 14мм метчиком. Похоже все замечательно соединяется.
![](https://habrastorage.org/storage2/852/15f/152/85215f15262ff76e08c2d7f59bef01a4.jpg)
Мне нравятся детали на отливке — можно увидеть все линии от 3D-печати, их ширина всего 0.2мм.
![](https://habrastorage.org/storage2/959/af2/86d/959af286d3d3f8111dce5f8acec1b91d.jpg)
Момент истины — подходят ли к раме? ДА! Я сделал пластиковую деталь, чтобы она идеально подходила к раме, затем напечатал ее еще раз с увеличением размера в 102%. Когда алюминий остывает он усаживается в точности на 2%.
![](https://habrastorage.org/storage2/7f6/e37/682/7f6e3768276c3f9d61d64e01571989ab.jpg)
Центр черного нипеля — это место откуда будет выходить сфокусированный луч CO2 лазера. Трубка — для сжатого воздуха, чтобы сдувать дым на пути лазера (так называемый air-assist).
![](https://habrastorage.org/storage2/ee7/9bf/48a/ee79bf48abeba3d5d51dbf65ce6822b6.jpg)
Похоже я смогу этому найти хорошее применение!
![](https://habrastorage.org/storage2/eba/469/5d4/eba4695d4f9067c9607dbdebd0dabb6c.jpg)
Черная дыра в центре — это фокусирующая линза.
![](https://habrastorage.org/storage2/5b5/5cd/48e/5b55cd48ec3bd446aeea23f2c45f33e2.jpg)
Я так рад, что части подошли к раме идеально без дополнительной обработки и даже без напильника!
Это первый тест моего лазера. Примерно на 60% мощности. Мгновенно прожигает дерево.
jeshua@3DTOPO.com
От переводчика:
Jeshua Lacock сделал замечательное, фактически пошаговое, руководство методики литья алюминия с пластиковых моделей напечатанных на 3D принтере. Для интересующих в практическом аспекте — на сайте instructables.com есть много рецептов как сделать печь для литья алюминия. Даже из кофейной банки!