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3D打印在铸造领域的应用

2017/4/17    来源:互联网    作者:沈达      
关键字:3D打印  
3D打印技术在铸造领域的应用非常广泛,将对我国的铸造行业产生积极而深远的影响。

     目前3D打印工艺主要分为光固化成形工艺(StereolithographyApparatus,SLA) 、激光烧结工艺(Selecttve LaserSintering ,SLS) 、熔融沉积工艺(Fused Deposition Mode l ing,FDM),以及三维印刷工艺(Three-DimensionPrinting,3DP),Voxeljet 3D打印机(见图1)采用的是3DP工艺,以砂型为例,打印流程(见图2)分为以下几个步骤:

     第一步,将设计好的三维数据传输给3D打印机。

     第二步,由打印机铺砂器把事先预混好固化剂的硅砂,平铺到工作平台上。

     第三步,打印机喷头选择性地在所需要的砂层上喷树脂粘结剂。

     第四步, 升降平台, 下降0.3mm,铺砂器再一次在平面喷砂。

     第五步,重复第二至第四步的步骤。

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     图1 Voeljet 3D打印机

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     图2 砂型打印流程

     往复循环直至将所需的砂型全部打印完毕,然后去除未黏结的浮砂,得的就是我们想要的砂型。

     传统的铸造工艺流程是:三维图样的设计、预处理、工装夹具、砂型制造、铸造(见图3),然而运用3D打印技术后,传统铸造中的工装夹具、砂型、砂芯制造等工序全部由3D打印一个工序代替(见图4)。其具有的优势如下。

     (1)节约时间 传统工艺中的工装夹具制造、砂型制造工序,运用3D打印后,可以直接由3D打印机一步完成砂型和砂芯制作,省去很多的时间。

     (2)设计灵活3D打印是根据三维数据直接进行打印,所以传统手工造型无法完成的复杂型腔的制作,通过3D打印,可以快速、精确地打印出来。

     (3)节约成本3D打印前期省去了工装夹具的制造,从而省去了成本。而且,3D打印在小批量或复杂件及研发试制件的制作上有很大的成本优势。以小批量产品为例,如果开模,其费用高达几万元甚至几十万元,而使用3D打印技术,则可以省去开模,直接打印出所需要的砂型、砂芯,其成本优势明显。

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     图 3

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     图 4

责任编辑:张纯子
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