Dan Sokol，首席执行官，在一台 PERFECT-3D 用于构建复杂陶瓷部件的 3D 打印机前，包括型芯、模具、过滤器和用于熔模铸造的原型。PERFECT-3D 可能看起来不是首字母缩略词，但它代表的是可重复加工以延长使用寿命和保持工具一致。 PERFECT-3D 的复杂部件陶瓷 3D 打印工艺源于其母公司 Renaissance Services Inc.（俄亥俄州费尔伯恩）与美国国防部、一家大型熔模铸造公司、一家大型化学公司以及一家飞机发动机制造商。
“虽然陶瓷 3D 打印仍处于相对初级阶段，但它有可能将复杂精密铸件的加工成本降低超过 than 70%，与传统工艺相比，它可以将型芯和模具的交货时间缩短 80%，”Renaissance Services 首席执行官 Dan Z. Sokol 说。
项目工程师 Bryan Deptowicz 展示了一个远程遥测装置，它可以捕捉炉室内的环境条件，并通过 IIOT 网络将数据传输到 Discus 系统。“我们的重点是陶瓷的 3D 打印支持陶瓷芯、模具和过滤器熔模铸造的工具。凭借 3D 打印的最新进展，PERFECT-3D 开发了正在申请专利的技术，可以直接 3D 打印陶瓷模具和过滤器，用于铸造高温、镍基合金以及钢和铝。这种能力允许代工厂绕过制造 ca 时涉及的许多前端步骤Sokol 解释说。
与传统铸造工艺相比，用于熔模铸造的陶瓷工具可以在一周或更短的时间内完成 3D 打印根据 Sokol 的说法，这可能需要 6 到 12 个月的时间，耗资 500,000 美元。
PERFECT-3D 采用由二氧化硅、锆石和氧化铝组成的特殊陶瓷成分，并结合光敏聚合物树脂，这些树脂已针对最新技术进行了优化3D 打印技术可制造小型和大型陶瓷部件，尺寸从 1 到 20 英寸（25.4-508 毫米）不等，具有小至 0.020 英寸（0.51 毫米）的复杂特征。典型应用是机翼冷却通道的核心，以提高燃油效率；设计过滤器以控制流速并防止在将熔融金属倒入模具时夹杂物；和 3D 打印的遗留替换零件的模具，这些零件必须进行逆向工程，因为工程图纸已过时或根本不长er 存在。
PERFECT-3D团队包括（从左到右）工程总监Randy Harris；丹·索科尔，首席执行官； Bryan Deptowicz，项目工程师；和项目工程师 Scott Morris。“我们能够使用 CAD 模型有效地充当工具，在没有硬工具的情况下生产核心，并实现冷却通道等复杂几何形状的高可重复性，”Sokol 说。 “我们能够以传统工艺的一小部分时间和成本开发复杂零件的快速原型和多次迭代。”
PERFECT-3D 于 2018 年春季迁入其新的气候控制生产设施2017 年，距位于俄亥俄州费尔伯恩的母公司仅五分钟路程。该设施具备处理 3D 打印定制陶瓷工具和零件所需的能力。聚乙烯RFECT-3D 与巴斯夫（怀恩多特，密歇根州）合作，将巴斯夫专有的光敏聚合物树脂和陶瓷浆料应用于铸造金属。 PERFECT-3D 设施拥有多台 L5000 ProMaker 3D 打印机，具有 15 × 11 × 8 英寸（381 × 279 × 203 毫米）的构建信封，来自 Prodways（明尼阿波利斯）；高温烧结炉两台；用于评估生坯和烧制陶瓷部件的测试实验室；以及完整的 3D 质量检测。
由于陶瓷的 3D 打印仍然是一项新兴技术，PERFECT-3D 专注于识别和控制过程变化。它使用来自 Discus Software Co.（俄亥俄州哥伦布市）的软件，该软件提供了一个从客户的技术数据包 (TDP) 开始的工程系统，并提供了一个连续的线程来管理整个零件生命周期的需求和结果。工程总监 Randy Harris 说：“我们使用西门子 NX CAD 软件来设计工具和 Materialise 软件。用于切片和布局 3D 打印平台。为了真正了解和控制我们的流程，我们使用 Discus 创建了一个智能 TDP，它可以捕捉客户需求并创建数字工作说明，供操作员进行可重复处理。此外，我们在整个设施中都有远程遥测装置，用于跟踪温度、湿度和空气微粒等环境条件。使用 Discus 软件系统和我们的 IIOT 网络，我们能够使用我们的平板电脑和智能手机来监控每个序列化作品的所有处理变量。”
