3D打印在精密铸造行业应用

快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。

   3D打印包括SLS、SLA、SLM等3D打印成型方 法,与传统制造方法不同，3D打印从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。 3D打印技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模以及用于砂型铸造的木模或砂模， 解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题。而精密铸造技术（包括石膏型铸造）和砂型铸造技术，在我国是非常成熟的技术，这两种技术的有机结合，实现了生产的低成本和益，达到了快速制造的目的。

熔模铸造的制模工艺

熔模铸造的制模工艺

按照模料的规定成分和配比，将各种原料熔融成液态，混合并搅拌均匀，滤去杂质浇制成糊状模料，即可以压制熔模。压制熔模普遍采用压制成型的办法。该方法允许使用液态、半液态以及固态、半固态模料。液态和半液态模料在低的压力下压制成型，称为压注成型；半固态或固态模料在高的压力下压制成型，称为挤压成型。无论是压注成型还是挤压成型，都必须考虑充填和凝固时的优缺点。

（1）压注成型

压注成型的注蜡温度多在熔点以下，此时模料是液、固两相共存的浆状或糊状。呈浆状的模料中，液相量显著超过固相量，所以仍保留着液体的流动性。在这种状态下压注，熔模表面具有较低的粗糙度，而且不易出现由于紊流、飞溅带来的表面缺陷。糊状模料的温度比浆状模料更低，已失去流动性，虽少有表面缺陷，但却具有较高的表面粗糙度。

模料压注成型时，在保证良好充填情况下应尽量采用低的模料温度和压型工作温度。压力的选择并不是越大越好，虽然压力大熔模收缩率小，但压力和压注速度过大，会使熔模表面不光滑，产生“鼓泡”(熔模表皮下气泡膨胀)，同时，使模料飞溅出现冷隔缺陷。在制模过程中，为了避免模料粘附压型，提高熔模表面光洁度，应使用分型剂，特别是对于松香基模料。

（2）挤压成型

挤压成型把在低温塑性状态下的模料挤压入型腔，在高压下成型，以减少和防止熔模收缩。挤压成型时的模料处于半固态或固态，该模料在正常条件下比较硬，但在高压下能够流动，其特点是粘度大。因此挤压时压力的大小取决于模料的粘度及在注料孔和型腔中的流动阻力。模料的粘度愈大，注料孔径愈小，型腔尺寸愈大而横截面积愈小以及模料行程愈长，则模料流动时的阻力愈大，因此需要愈高的挤压压力。采用半固态模料挤压成型，熔模的凝固时间缩短，因而生产率，特别适用于生产具有厚大截面的铸件。

民营不锈钢铸造企业的发展

由于我国不锈钢铸造产业底子较薄弱，一直以来仅有太钢及几个老的特殊钢厂生产为数不多的不锈钢，产量品种都不能满足需要，主要用在及化工等方面，使用范围也很有限。但随着改革开放和市场经济的发展，供需矛盾越来越大，国内生产能力严重不足，因此在很长一段时间内，我国不得不大量依靠进口解决，特别是板材，在近15年的不锈钢材进口统计中，板带材的比例一直达到80%以上，2005年进口不锈钢材达到了创纪录的305万t。（当然其中包括了部分国内合资、独资企业生产冷轧板进口的热轧原板在内）。

　　近几年民营不锈钢铸造企业的发展非常快，应该说在满足市场需求方面，由于民营机制的灵活性已走在了大企业的前面，在上述几个以板材为主的大企业建成之前，民营不锈钢产量基本上保持在***产量50%的比例。市场急需不锈钢，大厂项目迟迟上不来，民营厂抓住机遇，先以窄带钢、无缝管、焊管等品种占领了一定的市场份额，取得了丰厚的利润，反过来又促进自身的滚动发展和产品工艺装备的升级换代。

不锈钢精密铸造铸件结构的基本要求

　不锈钢精密铸造铸件结构设计的基本耍求是使铸造工艺简化，并且要与合金铸造性能相适应.　　

铸件结构应使铸造工艺简化　　

 一：铸件的外形设计　　

①铸件外形应力求简单，避免或减少侧凹。缸体铸件，外形复杂，有侧凹，需用外型芯方能铸出，不仅外形简化.也省掉外型芯，造型方便。　　

②力求分型面为平面，分型面的数目少。摇臂铸件，诹用挖砂或三箱造型方能起模，致使分型面复杂，造型困难。若能修该结构，就可简化成两箱造型。　　

   不锈钢精密铸造的两种结构设计，铸件外形有了侧凹，需三箱造型或增加环形外型芯.造型复杂.修改设计，取消法兰　　突缘，使铸件仅有一个分沏面，简化了造型工艺。