FDM 3D打印，竟然被他們用來做精密鑄造

據(jù)南極熊了解,，不久前，國內(nèi)三家企業(yè)聯(lián)合發(fā)布了“3D打印+精密鑄造”的新應用，在全球范圍內(nèi)向客戶提供小批量、復雜結構的金屬零部件制造服務,。這是一場由兩位3D打印的行業(yè)守夜人主導的革命性轉(zhuǎn)型，預示著一次由3D打印技術帶來的新的飛躍：從制作樣件向制造最終零部件,，從單一樣件制作向小規(guī)模多批次生產(chǎn),、甚至大批量生產(chǎn)進軍。
下面是一個非常燃的視頻

△視頻：FDM 3D打印+精密鑄造（本視頻展示的工藝方法已經(jīng)申請全球?qū)＠�,，請勿侵�?/strong>）

主要工藝概括：
數(shù)據(jù)從南京壹千零壹號的綜合云制造平臺上傳,，發(fā)送到1001號核心工廠中的工業(yè)級FDM（FFF）核心生產(chǎn)線，運用PolyMaker最新研制的PolyCast材料和PolySmooth技術,，打印出工業(yè)臘件,，然后送入鑫宇精工的自動化精密鑄造生產(chǎn)線，最終得到完全符合工業(yè)標準的金屬零部件,。
在不遠的將來,，三家企業(yè)將聯(lián)合推出國內(nèi)最先進的無塵精密鑄造車間，將新技術和傳統(tǒng)工藝緊密地結合,，為3D打印技術尋找一片新的“藍�,！薄�

第一步.3D打印
利用FDM3D打印機,，使用PolyCast材料打印樣件，PolyCast是一款新型的專門用于鑄造工藝的3D打印材料,，它有著極其優(yōu)異的3D打印性能,，即使不對打印機的底板進行加熱，這款材料也不會出現(xiàn)翹邊的現(xiàn)象,，樣件的底板和支撐都可以很容易地被剝離,，而且對PolyCast材料的層間附著，進行了優(yōu)化處理,。這樣就可以簡單,、高效地拆除支撐和底板，大大加快了生產(chǎn)的過程

第二步.表面拋光
材料打印完成后你可以對樣件進行拋光處理,，這里采用的是和材料配套的拋光設備PolySher,，PolyCast是PolyMaker材料譜系中的第二款可以進行拋光的線材。這種通過霧化拋光來打磨表面層紋的方法,，極大地簡化了后處理過程,，也為接下來要進行的精密鑄造工序，提供了有保障的零件表面質(zhì)量,。

第三步.制殼
當樣件的打印和拋光工序都完成以后,，移步到精密鑄造生產(chǎn)車間,，開始蠟樹的制作，為下一個制造流程制殼做準備,，現(xiàn)在用于熔模鑄造的殼體模具,，就可以開始制作了。

首先,，需要把樣件浸沒到漿狀的液體中,，鑄造車間采用的是一整套全自動的制殼裝置系統(tǒng)，它能確保樣件在勻速轉(zhuǎn)動的過程中,，獲得均勻分布的表面涂層,，在對這個工件完成一系列不同粘稠程度的漿液浸潤之后，工件表面將會形成第一層殼體,，第一層殼體是至關重要的,，在澆鑄過程中它是高溫金屬溶液的接觸面。

下一步樣件會經(jīng)過沾砂的工序,，這是一種以細硅砂為主的混合物,，沾砂可以強化模具的堅固程度，同時縮短鑄造的干燥時間,。樣件完全干燥以后,，會隨著生產(chǎn)線往復循環(huán)，進入下一個傳送帶,，它將再一次進行掛漿和沾砂的工序,。

上述這個過程會持續(xù)重復，直到殼體的壁厚達到我們預期的效果,，比方說,，進行不銹鋼鑄造的殼體厚度需要達到30mm。整個制殼的過程將會持續(xù)2天時間,，樣件也會穿梭在車間的傳送矩陣中,，等待干燥之后再次重復。

現(xiàn)在模具要開始加熱的過程了,，當窯爐內(nèi)達到900攝氏度時,，就可以使樣件的模種得到完全汽化。汽化后留下來的殼體,，就是用來澆鑄金屬的模具,，這也就意味著，先前采用3D打印制作的樣件,，會在這個過程中焚燒殆盡,，這是PolyCast材料的一大工程特點，它在高溫環(huán)境下的汽化程度可以完全媲美傳統(tǒng)的失蠟鑄造,，PolyCast有超常的流速,，不會出現(xiàn)殼體內(nèi)的材料殘留現(xiàn)象,。模具殼體的內(nèi)部得到完全凈化以后，它就可以從窯爐中移走,，并進行自然冷卻的過程,，模具會進行沖洗，以根除殘留雜質(zhì)的可能性,，最終,，我們得到了一個接觸表面光滑的模具殼體。

第四步.鑄造
然后,，這個殼體將再次被加熱,，澆鑄的金屬是不銹鋼。利用電磁感應加熱設備,，連續(xù)改變磁場誘發(fā)渦電流,，將不銹鋼融熔成為液體渦流產(chǎn)生的熱效應，將從金屬內(nèi)部發(fā)起融熔的過程,，這種方式?jīng)]有使用直接的加熱源,，大幅降低了混入雜質(zhì)的可能性，任何表面的浮渣和雜質(zhì)都會刮去或焚盡,。

當不銹鋼將被加熱到1612攝氏度而模具則加熱到1300攝氏度的時候澆鑄過程就可以開始了,，把模具從窯爐中移走，抬掛到熔爐的下面,，這時,，操作人員將融熔的不銹鋼溶液，灌入殼體模具中澆灌結束,，這個件將被放置在傳送機上,，進行自然冷卻的過程。

冷卻后,，不銹鋼鑄件就可以從模具中剝離了,，這個剝離的過程將用到氣動千斤頂,，用千斤頂震碎外部的殼體,，使鑄件和模具分離，最后,，不銹鋼鑄件的澆鑄口和冒口也將被切除,，形成最終的鑄件產(chǎn)品，南京1001工廠擁有目前國內(nèi)規(guī)模最大的智能化工業(yè)級FFF 3D打印集群,，可以同時3D打印上百個PolyCast材料模種,。

在3D打印和拋光工藝結束以后，這些模種樣件將會直接送往精密鑄造車間與精密鑄造實現(xiàn)無縫對接,，這意味著,，我們已經(jīng)實現(xiàn)了3D打�,。�精密鑄造工藝的規(guī)模化生產(chǎn),，這種工藝的最大制造尺寸為450x450x450mm,，南京1001工廠目前正在研發(fā)超大型的3D打印設備，將蠟模制造的尺寸擴展到1米以上,。

我們來感受一些鑄造的應用案例,，比方說，我們利用3D打印制作了渦流風扇的模種,，相較于傳統(tǒng)的失蠟法鑄造,，大大縮短了交貨周期，采用3D打�,。�精密鑄造,，你已經(jīng)看到了傳統(tǒng)鑄造工藝里蠟模階段被淘汰的可能性，而于對復雜的幾何體零件,，以及個性化制造,，我們的制造方式具有更深遠的意義，設計師和工程師們能夠憑借這項技術,，去探索和推動自由鑄造形態(tài)的邊界,。