揭秘3D打印技術(shù)之鑄造砂型3D打印
時間：2016-08-22 18:27 來源：南極熊 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
在鑄件生產(chǎn)時，砂型鑄造是一種常用的鑄造工藝。但鑄件的結(jié)構(gòu)形狀越復(fù)雜，鑄模造型也就越麻煩。 快速成型技術(shù)使得成形過程的難度與待成形物理實體形狀的復(fù)雜程度無關(guān)。因此，今天砂型鑄模的許多造型任務(wù)都要用3D打印機來完成，這一寶貴技術(shù)特征使它能最好地適應(yīng)當代制造業(yè)市場的競爭環(huán)境而飛速地發(fā)展起來。
最初, 3d打印技術(shù)技術(shù)主要用于制造原型以利于設(shè)計、 分析, 3d打印技術(shù)的第一個重要應(yīng)用是產(chǎn)品的概念原型與功能原型制造。采用 3d打印技術(shù)制造產(chǎn)品的概念原型, 用于展示產(chǎn)品設(shè)計的整體概念、立體形態(tài)和布局安排, 進行產(chǎn)品造型設(shè)計的宣傳, 作為產(chǎn)品的展示模型、 投標模型、 面市模型使用; 而功能原型用于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計檢查,裝配干涉檢驗, 靜、 動力學試驗和人機工程等, 從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,同時還可以通過產(chǎn)品的功能原型研究產(chǎn)品的一些物理性能、機械性能。
3d打印技術(shù)發(fā)展到今天, 南極熊認為其發(fā)展重心已從3d打印原型向快速制造及金屬零部件的快速直接制造方向轉(zhuǎn)移, 3d打印領(lǐng)域各種各樣的新材料及新工藝不斷出現(xiàn)。3d打印技術(shù)不僅應(yīng)用于設(shè)計過程, 而且也延伸到制造領(lǐng)域。 在制造業(yè)中,限制產(chǎn)品推向市場時間的主要因素是模具及模型的設(shè)計制造時間, 3d打印 是快速設(shè)計的輔助手段, 而更多的廠家則希望直接從 CAD 數(shù)據(jù)制成模具或產(chǎn)品。
據(jù)國內(nèi)第一3d打印媒體南極熊了解，快速成型技術(shù)只需要傳統(tǒng)加工方法30%～50%的工時和20%～35%的成本就能直接制造產(chǎn)品樣品或模具。3d打印原型已廣泛地應(yīng)用于機械、電子、汽車、航空、航天領(lǐng)域，隨著該項技術(shù)的日臻完善，已經(jīng)給制造業(yè)帶來一場革命。
3d打印技術(shù)發(fā)展到今天, 南極熊認為其發(fā)展重心已從3d打印原型向快速制造及金屬零部件的快速直接制造方向轉(zhuǎn)移, 3d打印領(lǐng)域各種各樣的新材料及新工藝不斷出現(xiàn)。3d打印技術(shù)不僅應(yīng)用于設(shè)計過程, 而且也延伸到制造領(lǐng)域。 在制造業(yè)中,限制產(chǎn)品推向市場時間的主要因素是模具及模型的設(shè)計制造時間, 3d打印 是快速設(shè)計的輔助手段, 而更多的廠家則希望直接從 CAD 數(shù)據(jù)制成模具或產(chǎn)品。
△衛(wèi)星專用金屬3d打印部件
現(xiàn)在就為大家來揭秘3d打印在鑄造中的應(yīng)用，著重來看砂型3d打印。
快速原型作為鑄造模具可以用于砂型鑄造、 熔模鑄造、 陶瓷型精密鑄造、 石膏型精密鑄造。直接3d打印砂型,省去了傳統(tǒng)工藝的模型, 按照鑄型 CAD 模型(包括澆注系統(tǒng)等工藝信息)的幾何信息精確控制造型材料的堆積過程,直接制造鑄型,是傳統(tǒng)鑄造過程的重大變革。
復(fù)雜的3d打印砂型模具
鑄造在零件的復(fù)雜性和材料適應(yīng)性方面具有無可比擬的優(yōu)勢，但其柔性較差，鑄型的形成往往需要一個較長的周期，鑄件的尺寸和結(jié)構(gòu)的改變將會直接影響鑄型的設(shè)計、制造、裝配等工藝過程。將快速成型技術(shù)與鑄造技術(shù)結(jié)合起來，采用快速成型技術(shù)直接或間接完成鑄型的制造，將大大提高鑄件的柔性，使鑄造技術(shù)在制造柔性方面發(fā)生巨大的變化和明顯提高。
直接鑄型制造與傳統(tǒng)造型工藝比較
也就是說, 直接鑄型制造工藝造型最有競爭力的優(yōu)勢在于是單件小批量、 型腔較復(fù)雜的大、 中型鑄件的造型,其制造周期、 制造成本及加工效率都是傳統(tǒng)方法無法相比的。 而對于形狀簡單、 大批量生產(chǎn)的小型鑄件, 與傳統(tǒng)造型法相比, 直接鑄型制造工藝則顯示不出太大優(yōu)勢。
快速鑄型制造又可分為間接3d打印鑄型制造和直接3d打印鑄型制造，直接3d打印鑄造運用RP技術(shù)直接完成可供澆注的鑄型，如裹覆砂型、樹脂砂型等，稱為直接RP鑄型制造。直接RP鑄型制造又可根據(jù)RP使能技術(shù)細分為微滴噴射技術(shù)RP鑄型制造和激光束RP鑄型制造兩大類。下面分別介紹幾種快速成型技術(shù)。
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