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3D打印技术虽然在现阶段已经被广泛应用于航天航空、汽车船舶、医疗等行业,但依然存在一些暂时无法解决的缺点,比如,某些金属或者陶瓷材料无法实现打印。所以不少企业会利用精密铸造和3D打印技术相互结合进行复杂形状零部件的制造。
精密铸造是全部铸造方法中最为精确的一种,精度一般优于0.5%,且可重复性好,铸件只需要进行少量机加工便可投入使用。传统的精密铸造需要人工开模,周期长达几周到几个月,所以3D打印模具刚好解决了这个难题。
3D打印模具利用3D打印机分层打印模具,且周期往往比传统制造模具周期缩短一半以上。
3D打印技术在精密铸造中的应用,可分为三种:一是消失成型件过程,这个用于小批量件生产;二是直接型壳法,用于少量生产;三是快速蜡模模具制造,用于大批量生产。
在铸造生产过程中,模板、压蜡型、压铸模的制造往往是用机加工的方法来完成的,有时还需要钳工进行修整,周期长、耗资大、从模具设计到加工制造是一个多环节的复杂过程,略有失误就可能会导致全部返工。特别是对一些形状复杂的铸件,如叶片、叶轮、发动机缸体和缸盖等,模具的制造更是一个难度非常大的过程,即使使用数控加工中心等昂贵的设备,在加工技术与工艺可行性方面人存在很大困难,
3D打印技术与传统工艺相结合,利用快速成型技术直接制作蜡模,快速铸造过程无需开模具,因而大大节约了制造周期和费用。
快速铸造技术主要分为间接RP和直接RP,用RP原型代替木模、金属模或蜡模生产铸件和模具。可用于砂型铸造、消失模铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造、熔模铸造等中。
具体来说,就是用SLA或SLS法的塑料原型,或者LOM法纸原型,或FDM、SLS法蜡原型。
直接RP,直接用快速成型技术生产出铸型,种类主要有:利用SLS原理可生产树脂砂型、砂芯;无木模的铸造的原制造工艺(PCM),直接型壳制造法(DSPS)。
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