快速成形技术在熔模铸造中的应用

常用快速成形方法在熔模铸造中的应用

快速成形技术在熔模铸造中的应用主要有以下几方面:

1.制作熔模

制作模样时，快速成形机不仅可以输入由其它 CAD 软件建立的三维几何模型，也可以接收由工业 CT(计算机层析射线摄影技术)扫描所得的数据文件。例如，首先通过 CT对零件(螺旋推进器，图 12-1a)扫描，获得其断面的二维图象(图12-1b)。随后，图象处理软件再将各断面的二维图象组合起来(图 12-1c)，构成三维几何模型(图12-1d)。再将它传送给快速成形机制成模样(图12-1e)21。这种复原(逆向)工程方法不但可以将机器零件复原，而且还可以仿制某些人体器官。

2.制作模具(压型)和其它工艺装备(21B31

用快速成形方法制作精铸模具有两种方法:一种是先制成母模，再翻制环氧树脂或硅橡胶压型;另一种方法是将CAD系统中生成的压型型块的三维几何模型直接输入快速成形机制成树脂压型。这类压型主要适合小批量生产(几十件)。如果在母模表面喷涂约2mm 厚的金属层，并在其后充填环氧树脂制成金属一环氧树脂复合压型，可以满足生产数百件精铸件的要求。采用 SLS法时如将加工对象由树脂粉未换成表面带一薄层热固性树脂的钢粉，用激光烧结成压型，再焙烧以除掉树脂，最后将铜液渗入压型的孔隙中。由此所得的压型在强度、导热等方面的性能与金属相似。除此之外，快速成形技术还可用于制作某些形状不规则的胎具。

3.直接制作铸型浇铸铸件

20世纪 90年代初美国 Sandiana 国家实验室开展了一项名为快速铸造(FastCAST)的专门研究，被命名为直接型壳铸造法(DSPC)。遗憾的是，后来很少再见报道。1994年美国ZCorporation开发成功三维打印技术3DPrinting。该项技术最初由麻省理工学院 Ely Sachs 教授发明并拥有专利权。其基本原理与 SLS法相似,先用滚简喷铺一层耐火材料或塑料粉末。跟 SLS 不同的是，它不是驱动激光发射头，而是驱动喷墨打印头，按照制品的截面形状喷射胶水'打印’。重复以上动作，直至零件制作完成，故被命名为'三维打印技术’。其优点是，运行费用和材料成本低，速度快。如果喷铺的粉未是石膏和陶瓷的混合粉末即可直接快速制成铸型(石膏型)，用于浇铸铝、镁、锌等有色合金铸件。