快速制造與鑄造方法的選擇

快速制造與鑄造方法的選擇
　　1、熔模鑄造
　　SLS快速成形所得到的蠟?zāi)？芍苯佑糜谌勰ｈT造得到金屬件。這種快速成形工藝無需制造壓型，大大縮短了毛坯的生產(chǎn)周期，并可實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
　　SLS制作蠟?zāi)２粌H速度快，價格相對便宜，表面質(zhì)量高，而且所用蠟料性質(zhì)與一般鑄造中的高溫蠟料或中蠟料相似，只要對熔模鑄造中現(xiàn)行的焙燒工藝稍微改變就可實現(xiàn)SLS蠟料的焙燒脫出。SLS蠟?zāi)Ｔ谌勰ｈT造中的運(yùn)用十分廣泛，既可鑄造小型精密鑄件，也可制作大型復(fù)雜鑄件，特別是可以與常規(guī)低熔點蠟?zāi)＝M焊成復(fù)合蠟?zāi)�，即用普通蠟料壓型制作鑄件的簡單部分，而用SLS制作復(fù)雜部分，大幅提高生產(chǎn)效率，降低蠟?zāi)Ｖ谱鞒杀尽?span lang="EN-US">
　　用SLA法制作的樹脂件也可用于熔模鑄造，SLA樹脂件強(qiáng)度高，表面質(zhì)量好，所以可用于鑄造非常精細(xì)的小型鑄件。但由于焙燒工藝復(fù)雜，并要求采用易燒失的SLA專用樹脂，原型件的制造成本也高，所以目前在國內(nèi)運(yùn)用還不如SLS法廣泛。FDM也可擠出蠟料，只是FDM的成形速度慢，表質(zhì)質(zhì)量不高，所以這方面的應(yīng)用也不多。
　　熔模精密鑄造是實現(xiàn)鑄件批量生產(chǎn)的有效方法之一。在傳統(tǒng)的熔模鑄造過程中，最困難的環(huán)節(jié)是快速制造制作熔模壓型，對于形狀復(fù)雜的大型件更為突出，通常是根據(jù)鑄件的形狀及尺寸進(jìn)行設(shè)計，經(jīng)金屬切削加工制成，周期長并且成本高。采用快速成形技術(shù)制造母模，通過快速軟�；蚩焖龠^渡模等得到熔模鑄造的壓型。然后用此壓型注射蠟?zāi)�，再用此蠟�(zāi)＝?jīng)傳統(tǒng)的失蠟鑄造工藝制作金屬鑄件，不僅工藝簡單而且成本低。其制作工藝可以分為：(1) 用快速成形制作母模再翻制成硅橡膠軟模、金屬冷噴模、石膏型、陶瓷型和經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換的合金模、電鑄模、環(huán)氧樹脂模等陰模當(dāng)壓型，壓制蠟?zāi)＃?span lang="EN-US">(2) 用快速成形直接制造壓型，如華中科技大學(xué)開發(fā)的高分子/金屬復(fù)合材料，用選擇性激光燒結(jié)成形，制件經(jīng)表面處理后可以直接作為熔模壓型，從而大大簡化了小批量生產(chǎn)鑄件的步驟。
　　2、石膏型及陶瓷型精密鑄造
　　石膏型及陶瓷型鑄造具有高精度及低表面粗糙度值的優(yōu)點。利用快速成形獲得鑄造陶瓷型或石膏型有多種途徑：(1) 利用LOM、SLA、SLS、3DP制作的原型當(dāng)母模，直接翻制成陶瓷型或石膏型，對于形狀復(fù)雜不易拔模的制件可以先轉(zhuǎn)制成硅橡膠型。這種方法的特點是成本低，且可實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，但這種方法不適用形狀復(fù)雜、不能拔模的制件；(2) 類似于熔模鑄造的方法，用SLS、SLA、3DP或FDM制作蠟?zāi)�，再熔失或燒失�?span lang="EN-US">
　　3、砂型鑄造
　　傳統(tǒng)的砂型鑄造一般要先制木模，而木模制造靠人工的方法往往在技術(shù)、生產(chǎn)周期、精度及材質(zhì)方面難于完全滿足要求。用快速成形得到的LOM模型可以代替木模直接用于鑄造生產(chǎn)。由于經(jīng)過了特殊的處理，紙質(zhì)模堅如硬木，表面光滑有利于砂型鑄造。它在200℃以下工作，可以翻制50~200件砂型。其優(yōu)點是成本低，制造速度快，無需高水平木模工和相應(yīng)的木工機(jī)械就能在很短時間內(nèi)制作高精度模樣，對于形狀復(fù)雜的大、中型鑄件，其優(yōu)點尤為突出。如發(fā)動機(jī)機(jī)體、缸蓋、進(jìn)（排）氣管和底盤變速器離合器殼體等都可以用這種方法制造。紙質(zhì)模或樹脂模取代木模使得金屬模胚的制造周期和成本大大降低，而且精度的提高可以減少機(jī)械加工余量和加工費用。
　　用SLS燒結(jié)覆膜砂可直接成形砂型（芯）用于鑄造，這種方法經(jīng)濟(jì)快速，尤其對于內(nèi)腔流道特別復(fù)雜的鑄件有其它方法無法比擬的優(yōu)勢。