3D打印在鑄造行業(yè)的應用

3D打印在鑄造行業(yè)中的優(yōu)勢是與訂單數(shù)量密切相關的,。由下述圖表可見,，當訂單數(shù)量超過9件以,，3D用于鑄造報價沒有優(yōu)勢,，但是交期優(yōu)勢非常明顯,，同時，對于有嚴格交期的企業(yè)來說,，仍可以接受(比如說在比傳統(tǒng)交期明顯縮短的前提下,，現(xiàn)在3D打印鑄件的利潤率可以達到平均的300%，主要總報價不超過傳統(tǒng)報價,，適當?shù)慕档屠麧櫬蕡髢r對于雙方都是可以接受的),。當鑄件訂單數(shù)量在38件時，3D打印用于鑄造的周期優(yōu)勢也將消失,，此時幾乎不會有企業(yè)選擇用3D打印生產(chǎn)鑄件,。

對比

表1. 報價參考

圖1 3D打印與傳統(tǒng)報價對比

圖2 3D打印與傳統(tǒng)交期對比

因此，3D打印用于鑄造的優(yōu)勢以及我們可以尋找的客戶如：3D打印在小批量生產(chǎn)時具有非常明顯的速度優(yōu)勢,，對于研發(fā)某類項目驗證有非常明顯的優(yōu)勢,，如汽車，航天,，航空,，軍工，火車,，摩托車,，船舶，機械裝備,，水泵,，陶瓷行業(yè)等。

對于多種傳統(tǒng)鑄造難于生產(chǎn)的產(chǎn)品,，如0.5mm的渦輪葉片，各種內(nèi)冷油道,，各種結構復雜鑄件,，也只能通過3D打印生產(chǎn)，此類客戶遍布各個領域,。對于藝術件,，各類用于批量生產(chǎn)的模具等，也能夠廣泛應用,。


3D打印用于鑄造的材料及要求

圖3砂型鑄造

1,、3D打印改善傳統(tǒng)的砂型鑄造、金屬模具鑄造

如圖3砂型鑄造所示,，得到一些簡單的零件圖紙,，模具設計時，分成型模和型芯盒兩套模具,，把模型包在砂型里,，取出模型,，就成了空心砂型;用型芯盒模具，制作型芯;型芯與鑄型組合在一起,，鉆個澆口,，澆注，去砂就成了帶澆口鑄件,。金屬模具鑄造,，可以理解為，鑄型和型芯是金屬制成(而非砂型制成),，可以多次利用,。

3D打印在砂型的應用就是，把鑄型和型芯用3D打印機打出來,，減少做模具的費用減少做模具的時間�,，F(xiàn)在已經(jīng)普遍使用的3D打印砂型的設備，有微滴噴射技術,，激光燒結技術等等,。

微滴噴射原理

激光燒結原理

2.熔模鑄造、消失模鑄造

如圖4工藝流程圖所示：得到鑄件圖紙,，制造模具,，用模具壓制與鑄件同樣的蠟型，把蠟型的蠟流道組成“樹”把“樹”包一層殼,，最后把蠟加熱融化,，就成了模型，通過澆鑄,，最終成型,。3D打印在熔模鑄造中的應用就是，直接打出蠟模(或者是可以替代蠟模的材料,，材料性能必須是可燃凈,、可氣化、可在特定環(huán)境內(nèi)融化,，膨脹性低,，表面光潔度高、有一定強度)減少制作壓蠟模具的費用及時間,。

一般熔蠟鑄造用的材料包括：光敏樹脂材料(精度高,，燃燒充分一般用于鑄造小型珠寶，牙冠,，或鎳基高溫葉片),，打印鑄造用PS粉(融化后氣化)，打印鑄造用PLA等,。

圖4 工藝流程圖

3D打印用于鑄造現(xiàn)狀

3D打印應用于鑄造行業(yè),，歸根結底,，3D打印只是輔助鑄造完成幾乎所有高難度結構復雜鑄件，縮短小批量鑄件的生產(chǎn)周期級費用,，但由于進口設備的價格較高,，鑄造行業(yè)零散化生產(chǎn)的模式，因此起步較晚,，隨著國家供給側改革的力度不斷加大與深入,，淘汰落后產(chǎn)能及高能耗高污染等行業(yè)的趨勢，3D打印用于鑄造的應用必將越來越廣泛,。

來源： 無限三維3D打印研究院
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