Як підготувати 3D-модель для лиття

Ви створили ідеальну 3D-модель, але чи готові ви побачити її в металі? Часто розробники стикаються з проблемою: на екрані все виглядає бездоганно, а після лиття деталь має пористість, тріщини або просто не відповідає розмірам.

У ливарному виробництві (особливо за моделями, що виплавляються) існують свої «закони фізики». Давайте розберемо чек-лист технічних вимог, які допоможуть вам підготувати модель для успішного виробництва.

Товщина стінок — це фундамент

Метал при охолодженні дає усадку. Якщо стінки вашої моделі мають різну товщину, виникає ризик нерівномірного охолодження. Це призводить до:

  • Гарячих тріщин.
  • Усадочних раковин у місцях переходу від товстого до тонкого.
  • Недоливів (якщо стінка занадто тонка для металу, що швидко кристалізується).

Порада: Намагайтеся уникати різких перепадів товщини. Використовуйте плавні радіуси (скруглення) у місцях з’єднання стінок.

Кути нахилу (ливарні ухили)

Якщо ви плануєте витягувати модель з прес-форми для восковок, без ухилів не обійтися. Навіть якщо модель друкується на 3D-принтері для прямого лиття, наявність невеликих ухилів (від 0.5° до 2°) значно полегшує процес виймання моделі з формувальної суміші та зменшує ризик пошкодження форми.

«Вакуум» і внутрішні порожнини

Чи є у вашій моделі замкнені порожнини? Пам’ятайте: всередині залитої форми не повинно бути «пасток» для повітря.

  • Якщо ви створюєте порожнисту модель, обов’язково передбачте технічні отвори, через які виходитиме модельний матеріал.
  • Якщо отворів не буде — форма може вибухнути в печі або ви отримаєте внутрішній дефект.

Якість поверхні (полігони та STL)

Коли ви експортуєте модель у формат .STL, переконайтеся, що щільність сітки (mesh) оптимальна.

  • Занадто мало полігонів: на виробі будуть помітні фасетки (грані).
  • Занадто багато: файл стане «непідйомним» для програмного забезпечення ливарника.

Важливо: модель повинна бути «герметичною» (manifold). Перевірте її на наявність дірок у сітці або перевернутих нормалей — ці помилки зводять нанівець всю підготовчу роботу.

Врахування коефіцієнта усадки

Метал зменшується при охолодженні. Залежно від сплаву (срібло, золото, латунь, сталь), коефіцієнт усадки різний.

  • Якщо ви робите точний виріб (наприклад, кільце або механічну деталь), модель потрібно масштабувати заздалегідь. Зазвичай це від 1% до 3%, залежно від технології лиття та металу. Обговоріть цей момент з вашим ливарником перед відправкою файлу.

Логіка літників

Ви не завжди можете контролювати, де ливарник приєднає «літники» (канали, по яких метал потрапляє у форму), але ви можете спробувати передбачити це:

  • Залишайте місця на моделі, де можна буде безболісно відрізати та зашліфувати літник без шкоди для дизайну.
  • Уникайте дрібних деталей на шляху проходження металу — вони можуть бути розмиті потоком або не заповнитися зовсім.

Чек-лист перед відправкою файлу:

  1.  Модель перевірена на цілісність сітки (немає “дірок”).
  2.  Товщина стінок дозволяє металу заповнити форму (мінімум 0.5-0.8 мм для дрібного ювелірного лиття).
  3.  Враховано усадку металу (якщо потрібна висока точність).
  4.  Видалені всі внутрішні замкнені порожнини.
  5.  Файл експортований у високій якості (але без надлишку полігонів).

Найкращий спосіб уникнути помилок — надіслати модель на попередній аналіз тенхологу та майстру-ливарнику.