مدل سازی در ساخت قطعات فلزی مانند قطعات آلومینیوم ریخته گری ، به خصوص در روش های ریخته گری با قالب ماسه ای و ریخته گری دقیق ، امری ضروری است. در انواع دیگری از فرایند های ساخت قطعات فلزی مانند خدمات متالورژی پودر ، ریخته گری گریز از مرکز ، ریخته گری ریژه ، قالب سازی دایکاست آلومینیوم ، ریخته گری قطعات خودرو و … مدل سازی قطعه مورد توجه است. تولید مدل ریخته گری ، تنها در زمینه ساخت قطعات فلزی کاربرد ندارد. مدل سازی در تزریق پلاستیک و لاستیک و انجام خدماتی نظیر ساخت قالب یونولیت نیز بسیار حائز اهمیت است. 

 یکی از مراحل مهم مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، انجام مدلسازی سه بعدی از قطعه مورد نظر برای تولید مدل ریخته گری است. جهت افزایش دقت مدل سازی در ساخت قطعات فلزی و دیگر انواع قطعات، بهتر است مدل سازی سه بعدی با کمک روش های دیجیتالی به جای روش های سنتی انجام گیرد. با وجود اینکه این کار ممکن است هزینه مدل سازی سه بعدی را افزایش دهد، با این حال جزئیات کاملتری از قطعه به دست می آید که در نتیجه آن، قطعه نهایی از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود.

مدل ریخته گری

مدل ریخته گری برگردانی از قطعه مورد نظر جهت تولید در فرایند ریخته گری است. مدل ریخته گری ، درون قالب حفره ای را ایجاد میکند که مذاب، درون آن حفره ریخته می شود. از مدل به دست آمده در فرایند مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، میتوان تصویری از قطعه مورد نظر را در ماسه یا هر نوع دیگری از ماده قالب سازی به وجود آورد تا در نهایت از طریق آن، شکل مورد نظر در قطعه نهایی ایجاد شود.

اولین مرحله مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، شامل طراحی مدل ریخته گری با توجه به ویژگی های قطعه نهایی است. این مرحله شامل اندازه گیری، شناسایی ویژگی های هندسی و در نظر گرفتن الزامات ابعادی برای انقباض قطعه یا انجام ماشین کاری برای ساخت مدل ریخته گری است.

پس از نهایی شدن طراحی اولیه مدل ریخته گری ، مرحله بعدی مدل سازی در ساخت قطعات فلزی تولید مدل با مواد مخصوص است. عمدتا از چوب، فلز یا پلاستیک به عنوان مواد اصلی ساخت مدل ریخته گری استفاده می شود. تکنیک ها و تجهیزات گوناگونی جهت به دست آوردن مدل ریخته گری با دقت بسیار بالا جهت مدل سازی در ساخت قطعات فلزی کاربرد دارد.

یکی دیگر از موارد اصلی مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، ایجاد سیستم های راهگاهی است تا مذاب بتواند به آسانی درون قالب جاری شود. همچنین طراحی سیستم های راهگاهی در مدل ریخته گری ، میتواند عیوب ریختگی را نیز در قطعه نهایی کاهش دهد.

جهت اطمینان از درستی ابعاد و هندسه مدل ریخته گری ، بازرسی و کنترل کیفی از مدل به عمل می آید. به توجه به پیچیدگی های قطعه فلزی، مدل ریخته گری ممکن است دارای چندین بخش باشد که بایستی در کنار هم قرار گرفته تا یک مدل کاملتر را شکل دهند. پس از اتمام ساخت مدل ریخته گری ، مدل بایستی تا زمان استفاده در شرایط مناسبی محافظت و نگه داری شود.

هزینه مدل سازی سه بعدی

چندین عامل می توانند بر هزینه مدل سازی سه بعدی و ساخت مدل ریخته گری تاثیر بگذارند. در ادامه برخی از مهم ترین فاکتورهای تاثیرگذار بر هزینه مدل سازی سه بعدی توضیح داده شده اند.

در مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، میزان پیچیدگی و ابعاد قطعه یکی از عواملی است که میتواند مستقیما بر هزینه مدل سازی سه بعدی تاثیر بگذارد. قطعات با پیچیدگی هندسی بیشتر، نیازمند زمان بیشتری جهت انجام اسکن سه بعدی هستند. به عنوان مثال در ساخت قطعات فلزی سفارشی یا تولید قطعات فلزی خودرو ، داده های هندسی هر قطعه باید به طور دقیق با استفاده از اسکنر سه بعدی به دست بیاید. همچنین به تجربه دیده شده است که به منظور ساخت قطعات فلزی کوچک ، نوع خاصی از دستگاه اسکنر سه بعدی مورد نیاز است به گونه ای که بتواند ویژگی های هندسی قطعه کوچک فلزی را به درستی و بدون نقص در داده ها به دست آورد. جهت مدل سازی در ساخت قطعات فلزی پیچیده تر، ایجاد فایلهای CAD نیز نیازمند زمان و مهارت بیشتری است که باعث افزایش هزینه مدل سازی سه بعدی قطعات پیچیده میشود.

نوع تکنولوژی مدل سازی در ساخت قطعات فلزی و تجهیزات مورد استفاده برای تولید مدل ریخته گری ، از جمله عواملی است که میتواند هزینه مدل سازی سه بعدی را تغییر دهد. استفاده از اسکنر سه بعدی پیشرفته و با دقت بالا عاملی است که نیازمند مبلغ بالایی برای سرمایه گذاری اولیه کار ساخت مدل ریخته گری بوده و در نتیجه، هزینه مدل سازی در ساخت قطعات فلزی و دیگر انواع قطعات را بالا میبرد.

در فرایند مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، نوع نرم افزارهای CAD به کار رفته جهت آنالیز دیتای اسکنر سه بعدی و انجام طراحی مدل ریخته گری ، میتوانند هزینه مدل سازی سه بعدی را تحت تاثیر قرار دهند. چرا که کار با انواع نرم افزار طراحی قطعات مکانیکی پیشرفته نیازمند تخصص بالای نیروی انسانی بوده که در نهایت بر هزینه مدل سازی سه بعدی و ساخت مدل ریخته گری تاثیرگذار خواهد بود. امروزه عمده طراحی قطعات صنعتی با سالیدورک یا کتیا که نرم افزارهایی قدرتمند در این زمینه هستند، انجام میگیرد. همچنین، با توجه به حجم داده های خام به دست آمده از طریق انجام آنالیز از طریق اسکن سه بعدی قطعات ، مرتب سازی آنها و مدلسازی سه بعدی نهایی در نرم افزار ممکن است کاری دشوار و زمان بر باشد که باید این عوامل را در تخمین نهایی هزینه مدل سازی سه بعدی در نظر داشت.

عامل مهم دیگر برای انجام مدل سازی در ساخت قطعات فلزی و تولید مدل ریخته گری ، پس از انجام فرایندهای مرتبط با جمع آوری داده های هندسی و استفاده از اسکنر سه بعدی ، انتخاب ماده مناسب جهت ساخت مدل ریخته گری است. البته همه انواع قالبها نیاز به ساخت مدل فیزیکی ندارند، با این حال در موارد ضروری، مواد استفاده شده برای ساخت مدل ریخته گری فیزیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. این مواد می توانند شامل مواد اولیه مورد نیاز برای تولید مدل ریخته گری از طریق روش ساخت افزایشی یا انجام پرینت سه بعدی باشند. همچنین برای انجام مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، ممکن است لازم باشد که این مواد قابلیت انجام ماشین کاری CNC را داشته باشند. بنابراین نوع ماده مورد نیاز، ویژگی های آنها و به دنبال آن قیمت های متنوع آنها برای انجام مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، از جمله عوامل مهمی هستند که می توانند هزینه مدل سازی سه بعدی را تحت تاثیر قرار دهند. کلیه فرایند های تکمیلی ساخت مدل ریخته گری از قبیل بهبود کیفیت سطحی و پولیش کاری نیز، بسته به میزان حساسیت ابعادی قطعه میتواند نیازمند مواد و تجهیزات خاصی باشد که هزینه مدل سازی را تغییر دهد.

مدل سازی در تزریق پلاستیک و لاستیک

همانطور که پیشتر اشاره شد، تنها کاربرد مدل سازی در ساخت قطعات فلزی نبوده و جهت انجام انواع سفارش ساخت قطعات پلاستیکی نیز ، مدل سازی سه بعدی و تولید مدل ریخته گری اهمیت بسیاری دارد. امروزه ساخت قطعات پلاستیکی سفارشی با انواع نقشه ها و اشکال از طریق ساخت قالب تزریق پلاستیک ، به موضوعی بسیار پرکاربرد در طراحی و ساخت قطعات صنعتی بدل شده است. در ساخت قالب های تزریق پلاستیک نیز همانند ساخت قالب ریخته گری آلومینیوم و سایر فلزات ، ضروری است مدلسازی سه بعدی انجام شود که به کمک آن بتوان قالب تزریق پلاستیک را با توجه به شکل قطعه نهایی به همراه سیستم راهگاهی و رایزرها و … تولید کرد.

جهت مدل سازی در تزریق پلاستیک و لاستیک نیز مانند مدل سازی در ساخت قطعات فلزی ، باید به مواردی مانند کیفیت نهایی سطح، انقباض ها و تغییرات ابعادی، زوایای درفت و … توجه کرد. در مدل سازی در تزریق پلاستیک و لاستیک ، از نظر تکنیکی انجام فرایند اسکن سه بعدی از قطعات پلاستیکی آسان تر از قطعات فلزی است. چرا که اغلب عملکرد دستگاه اسکن سه بعدی در اسکن فلزات به دلیل جلای فلزی سطح آنها، دچار اختلال میشود که بایستی از اسپری های مات کننده سطح بر روی این قطعات استفاده شود. در حالی به دلیل ظاهر مات اکثر قطعات پلاستیکی ، عمدتا مشکلی در انجام اسکن سه بعدی قطعات پلاستیکی وجود ندارد.