3D打印如何用于工業(yè)鑄造？

• 關鍵詞： 3D打印 工業(yè)鑄造
• 摘要：在汽車行業(yè)或機械制造業(yè)，一些復雜零件的生產制造，比如支架、變速箱等的開發(fā)或小批量生產最需要快速和高效。但常規(guī)的熔模鑄造技術恰恰在這方面有缺陷。使用3D打印技術可以幫助公司快速產鑄造模具，降低制造成本。

在汽車行業(yè)或機械制造業(yè)，一些復雜零件的生產制造，比如支架、變速箱等的開發(fā)或小批量生產最需要快速和高效。但常規(guī)的熔模鑄造技術恰恰在這方面有缺陷。

德國工具鋼制造企業(yè)Schmolz+Bickenbach Guss公司鑄造經理Thomas Peipp說：“問題是即時生產所需的蠟模需要昂貴的注塑模具和蠟機，而當用于新產品開發(fā)或小批量的產品制造時，這些模具會變得昂貴而費時，從而導致單位產品的制造成本居高不下?！?/p>

于是Schmolz+Bickenbach轉向使用3D打印技術來制造這些復雜的零件。據天工社了解，他們選擇了同在德國的工業(yè)級3D打印機制造商voxeljet的產品voxeljet 1000幫助公司快速產鑄造模具，降低制造成本。

快速制作失蠟模具

voxeljet 1000 3D打印機可以在24小時內制造出直徑為500毫米的弗朗西斯轉輪塑料模具。該模具使用的材料是PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），其軟化點為73℃，在溫度700℃以上燃燒無殘余物。非常適用于用失蠟法鑄造零部件。

“過去，我們有一些模具是在voxeljet服務中心打印的。隨著3D打印技術的優(yōu)勢越來越明顯，而且我們打印模具的需求量不斷上升，使得我們在2013年投資購買了一臺voxeljet 3D打印機?！?nbsp;Peipp說，“使用VX1000打印機，我們的熔模鑄造工廠最大可以打印尺寸達到1060×600×500毫米、單重達到70公斤的零部件。從而可以更加快速、高效地為我們的客戶提供支持和服務?！?/p>

VX1000 3D打印機配有高性能的打印頭，打印分辨率高達600 dpi，打印速度也比較高。據天工社了解，VX1000的技術原理是先在粉末床上鋪展一薄層粉末，然后在上面有選擇地定向噴灑粘合劑使其粘合在一起，然后依次類推逐層構建打印對象。而未粘合的粉末則自然起到了結構支撐的功能。從而可以創(chuàng)建復雜的自由曲面與底切（undercuts）。

打印完成后，殘余的粉末顆?？梢杂孟灊B透法除去，保證了塑料模具具有封閉而潔凈的，提高熔模鑄造件的質量。

??　　塑料模具取代蠟模??

在隨后的處理工藝與傳統制造方法相同：先在模具表面覆蓋陶瓷涂層，然后將其放入窯中。當溫度超過700℃時，塑料模具完全燃燒，無任何殘留

澆注系統的安裝

葉輪鑄件

冷卻過程

去除陶瓷外殼

后處理

“無論是原型、單個零件還是小批量生產，3D打印技術使我們能為高度復雜的設計快速制作熔模鑄造模具，而且十分經濟，這是我們面對的客戶一個巨大優(yōu)勢。” Thomas Peipp總結說。

來源：文／蜂迷世界（簡書作者）