1. Általános megvalósíthatóság
Prototípus befektetési öntés nagyon megvalósítható, ha egy összetett fém alkatrész gyors validálása a cél, mielőtt kemény szerszámozásra vagy nagy volumenű gyártásra vállalkozna.
A befektetési öntvényipar széles körben alkalmazott hibrid stratégiákat 3D-nyomott viasz vagy műanyag minták,
különösen azért, mert csökkenthetik az első cikk átfutási idejét, alacsonyabb költség a kis mennyiségű alkatrészekhez, és több geometriai komplexitást tesz lehetővé, mint a hagyományos, szerszámmal vezérelt útvonalak.
Ez azt mondta, a megvalósíthatóság nem univerzális.
A prototípus-beruházás öntésének akkor van a legértelmesebb, ha az alkatrész geometriája, célmennyiség, és a minősítési teher inkább az öntési folyamatot indokolja, mint a CNC megmunkálást, additív gyártás, vagy egy egyszerűbb prototípus útvonalat.
Más szavakkal, gyakran kiváló válasz komplex közel háló alakú fém prototípusok, de nem mindig a legolcsóbb vagy leggyorsabb válasz minden részre.
Ez egy következtetés a közzétett átfutási időből, költség, és a folyamatszabályozás kompromisszumairól számoltak be befektetési öntés iparági források.
2. Költség megvalósíthatósága
Költség szempontjából, A prototípus befektetési öntés azért vonzó, mert kiküszöbölheti vagy csökkentheti a kemény szerszámok szükségességét a fejlesztés korai szakaszában.
Az ipari konferencia anyaga megjegyzi, hogy a nyomtatott viasz/műanyag minták jelentősen csökkenthetik az első cikk elkészítésének idejét és csökkenthetik a kis mennyiségű alkatrészek költségeit,
és hogy egyes öntödéknél a nyomtatott minták éves költsége megközelítheti a hagyományos kemény szerszámok költségeit is, ami azt jelenti, hogy a gazdasági crossover erősen függ a mennyiségtől és a minta-stratégiától.
A költségkép akkor válik kedvezőbbé, ha a prototípus elég összetett ahhoz, hogy a megmunkálás sok beállítást igényelne, vagy ha a kialakítás belső átjárókat vagy összevont elemeket tartalmaz, amelyeket egyébként össze kell szerelni.
A beruházási öntési szakirodalom kifejezetten kiemeli az összetett belső geometriák és a csökkentett downstream megmunkálás értékét, mint az eljárás fő előnyét..
Másrészt, a költségek gyorsan emelkedhetnek, ha a projekt nagyon szigorú tűréseket követel meg, szokatlanul szigorú felületkezelési követelmények, kiterjedt NDT, vagy kidolgozott tanúsítvány.
Az iparági konszenzus megjegyzi, hogy a rendkívül szoros tűréshatárok növelik az öntési költségeket, hogy a polírozott vagy speciális felületkezelés költséget jelent, és csak szükség esetén kell megadni, és hogy a tanúsítás és a tesztsávok közvetlen és közvetett költségeket is növelnek.
3. Ciklus megvalósíthatósága
A prototípus-beruházási öntés különösen erős ciklusidőben, amikor a hagyományos szerszámozási út lassú lenne.
Fix szerszámok nélkül, a főszerszám tervezési és gyártási ciklusa kiküszöbölhető, és a prototípus kerámiamagok viszonylag rövid ütemben állíthatók elő.
Az egyik idézett példa elérte a végső méret- és kikészítési szabványokat, és készen állt a beöntésre 39 nap a tervezési koncepciótól; másik szükséges a 5-havi teljes ciklus a tervezéstől a casting minősítésig.
A cikluselőny a korai fejlesztési szakaszban a legjelentősebb, ahol a fő cél az, hogy egy fizikailag reprezentatív alkatrészt a lehető leggyorsabban teszteljenek.
Iparági források arról is beszámolnak, hogy a nyomtatott viasz/műanyag mintákat használó rövid távú öntvényt széles körben alkalmazzák, és ezek a megközelítések jelentősen csökkenthetik az első cikk öntésének átfutási idejét..
Viszont, a cikluskedvezmény nem automatikus.
Ugyanezek a források hangsúlyozzák, hogy a sikeres fejlődéshez szoros integráció szükséges a magok között, az öntvénytervezés, és a gyártási folyamat.
Amikor ez az integráció gyenge, a fejlődés inkább lelassulhat, mint felgyorsulhat.
4. Műszaki korlátok és gyakorlati korlátok
A legnagyobb korlátozások a geometriaiak, minőséggel kapcsolatos, és a specifikációval kapcsolatos.
A nyomtatott mintázatú öntvény felületi érdességeket és lépcsőzetességet eredményez, és gyakran szükség van méretbeállításokra, amikor a nyomtatott viaszról a kemény szerszámokra váltunk.
Ezek nem végzetes hibák, de ezek valódi mérnöki korlátok, amelyek befolyásolják a prototípus készenlétét.
A felületkezelés egy másik fontos korlát. A befektetési öntés jó felületeket eredményezhet, de a pontos kivitelezési követelményeket gondosan kell kezelni,
mert a speciális simítási műveletek megnövelik a költségeket, és mert a felületkezeléssel kapcsolatos elvárások korlátozóvá válhatnak, különösen, ha belső jellemzőkről van szó.
Az iparági konszenzus azt is megjegyzi, hogy a felületkezelési szabványok és a vizuális elfogadási kritériumok különösen szigorúak lehetnek, és hogy a felületkezelési követelmények kizárhatják az adalékanyag-gyártáson alapuló megközelítést egyes belső jellemzők esetében.
A mérettűrés megvalósítható, de nem korlátlan.
Az öntödei útmutatás kimondja, hogy nagyon szoros tűréshatárokat csak akkor lehet elérni, ha valóban szükséges, és növelik a költségeket.
Tervezési szinten, A befektetési öntési útmutató a falvastagság szabályozását is hangsúlyozza, a problémás alámetszések és túlnyúlások elkerülése, és tiszteletben kell tartani a folyamat kitöltési és héj-eltávolítási korlátait.
Szűk keresztmetszetté válhat az ellenőrzés és a minősítés is.
Az iparági konszenzus rávilágít arra, hogy a tesztrudak drágák, hogy a cert terveket előre meg kell állapodni, és hogy a nyomon követhetőség és a tanúsítványok részletei lényegesen befolyásolhatják mind a költségeket, mind az átfutási időt.
Prototípus programokban, ez azt jelenti, hogy a „prototípust” nem maga az öntvény késlelteti, hanem a körülötte lévő minősítő csomag által.
5. Tervezés és mennyiségfüggőség
A prototípus befektetési öntés akkor a legmegfelelőbb, ha az alkatrész geometriailag elég bonyolult ahhoz, hogy az öntés valódi értéket teremtsen.
Ez magában foglalja az alávágásokat is, vak lyukak, szögletes átjárók, és vékony vagy tömör formák, amelyeket nehéz vagy költséges hagyományosan megmunkálni.
A beruházási öntési útmutató kifejezetten megjegyzi, hogy az eljárás sok olyan formát képes kezelni, amelyet lehetetlen megmunkálni, vagy nem elég pontosak a homoköntés során.
Kevésbé vonzó, ha a prototípus egy egyszerű prizmás alkatrész, amikor a tűréshatárok minden funkciónál rendkívül szűkek, vagy amikor CNC megmunkálással gyorsabban és olcsóbban készíthető az alkatrész.
A nyomtatott műanyag mintákkal foglalkozó szakirodalom azt is mutatja, hogy a geometriai kényszerek bizonyos esetekben csökkenthetik a gyakorlati átfutási idő nyereséget, és hogy a hagyományos minták és magdobozok CNC-megmunkálása rendkívül versenyképes marad a költség szempontjából.
6. Lényeges megvalósíthatóság
A prototípus befektetési öntés nagyon megvalósítható, mint a fejlesztő eszköz, különösen összetett fém alkatrészekhez, amelyekhez gyors első cikkre van szükség, reális anyagi viselkedés, és a hálóhoz közeli alak geometriája.
Ez a legvonzóbb, ha segít több megmunkálási és összeszerelési lépést egyetlen öntött alkatrészbe összecsukni, és amikor a prototípus értéke az érvényesítési funkcióban rejlik., illő, folyik, vagy szerkezeti viselkedés, nem pedig tökéletes kozmetikai kivitel.
A gyakorlati szabály egyszerű: minél összetettebb a geometria és annál nagyobb a korai validálás értéke, annál erősebb az igény a prototípus befektetési öntés iránt.
Minél inkább az extrém kivitelezési követelmények uralják a projektet, nagyon szűk tűrések, vagy súlyos tanúsítási teher, annál inkább csökkennek a költségek és az ütemezés előnyei.
Ez a központi megvalósíthatósági megosztottság.
