铸造工艺

3D打印技术在熔模铸造行业中的应用

发布时间:2024/8/20 15:02:01   
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1、3D打印技术原理3D打印技术是利用计算机进行三维数字化设计,通过使用3D打印设备将“打印材料”进行逐层叠加,最终将计算机中的数字模型变成实物。3D打印设备内可装有金属、陶瓷、塑料、树脂等不同特性的“打印材料”2、3D打印技术在铸造行业中的应用2.1铸造行业中应用的3D打印技水3D打印技术作为制造业转型升级的核心技术之一,在铸造领域也取得了重大突破。尤其在精密铸造产业的新产品开发中,很早就有不少企业采用激光快速原制造技术。目前,3D打印(增材制造)技术如光固化成型(SIA)激光选区烧结(SLS)、砂型切削与砂型三维体打印(3DP)等快速成型方法与传统铸造工艺不断融合,正逐步创造出全新的铸造生产模式,并以渗透到工业应用层面,未来将引领铸造行业进行颠覆式发展。表1.铸造行业中3D打印主流技术2.2、3D打印技术在熔模铸造中的应用在众多结合案例中,3D打印技术(SLA)与熔模铸造相结合成为人们研究的热点之一。其中3D打印技术的基本工艺过程主要包括:①利用计算机中的UG、Solidworks、AutoCAD等三维数字化建模软件完成模型设计;②将三维数字化模型以“STL”文件的形式导出并载入3D打印机控制软件对模型进行切片分层处理;③模型打印过程由软件控制机械系统和投影系统完成,以环氧树脂和丙烯酸树脂为主要原料,直接打印出模型。同时模型应当符合可燃净、可气化、可在特定溶液中熔化、膨胀性低、表而光洁度好以及具有一定强度等特性要求。3D打印模型制作完成后,进行熔模铸造工艺部分。其主要工艺流程为:①将安装完冒口的模型放入砂浆中涂裹高温砂浆;②将砂模冒口向下(便于蒸发)放入炉中进行烘焙。烘焙前将电阻炉预热到起始温度并在起始温区恒温1小时,然后以1-2小时的间隔逐步升/降温和恒温。升温(或降温)速度为-℃/小时,升温过快容易形成砂模的裂纹,严重的可能造成砂模损坏或报废,升温过慢又容易造成遗蜡或砂模干燥不彻底,影响铸件的质量。由于砂模的烘焙时间主要取决于树脂树的大小和复杂程度,可以根据具体情况进行调整。③砂模烘焙接近尾声时,开始熔化已配好的金属并保持熔融状态;④砂模待保温完毕,在浇铸件底部垫好石棉垫圈,将型腔迅速从电炉中取出,浇筑口向上放入待铸区,浇铸金属液时注意浇铸速度及补缩情况,即可完成浇铸。⑤金属冷却后取出铸件,然后浸酸、清理,切除浇注系统等毛坯进行抛丸出来等其他措施,最后进行CNC加工等表面处理后即成为成品。图1、3D打印技术与熔模铸造融合的工艺流程

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