基于3D打印快速鑄造解決方案

來源：增材云
鑄造是工業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，有著不可代替的地位,。目前我國的鑄造企業(yè)約2.6萬家，鑄件年產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的一半,。在眾多鑄造方法中,，砂型鑄造是最常見的生產(chǎn)方式，通過砂型鑄造的生產(chǎn)的產(chǎn)品占鑄件總量90%以上,。但在傳統(tǒng)砂型鑄造方式中,，存在以下問題：

A●勞動強度大、勞動環(huán)境惡劣,，用人荒,、招工難、留人難等現(xiàn)象普遍出現(xiàn),；

B●制模成本高,、周期長，難以滿足多品種,、小批量的生產(chǎn)需求,；

C●制造幾何形狀復(fù)雜的模具時，致密度和精度低,，增加后續(xù)的加工難度,；



增材制造技術(shù)（3D 打印）打破傳統(tǒng)制備工藝的束縛,，借助計算機輔助設(shè)計,，以數(shù)字模型為基礎(chǔ),，利用離散/堆積原理 將零件三維模型分割成多個二維截面，通過疊加的方式將截面堆積成三維實體,。目前,，這一技術(shù)應(yīng)用在砂型鑄造領(lǐng)域，恰好迎合了行業(yè)需求：

A●代替手工操作的環(huán)節(jié),，所有成型過程全部在相對封閉的箱體內(nèi)進行,，打印過程不會出現(xiàn)揚塵的現(xiàn)象，大幅度改善勞動環(huán)境,，減少重體力勞動,；

B●省略制作模具的環(huán)節(jié)，不但節(jié)約生產(chǎn)成本,，還提升了產(chǎn)品試制的速度與靈活性,；

C●提高產(chǎn)品尺寸精度，增強砂型尺寸的控制能力,，減少企業(yè)對高技術(shù)工人的依賴,，增強產(chǎn)品品質(zhì)，不僅降低了后續(xù)因尺寸問題導(dǎo)致的產(chǎn)品報廢率,，也提升了后續(xù)鑄件產(chǎn)品加工的效率,；

隨著航空、航天,、船舶,、新能源汽車等領(lǐng)域不斷向高性能、高可靠性,、低成本方向發(fā)展,，越來越多的零件部件趨向于高強度、輕量化,、復(fù)雜化,，從而推動了增材制造技術(shù)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用,。




共享智能裝備有限公司依托共享集團五十余年的鑄造經(jīng)驗,，2012年開始聚焦鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，截至目前已自主研制出十余款鑄造砂型3D打印設(shè)備,，并在全國建立5座鑄造3D打印智能示范工廠,。產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)十年以來，服務(wù)客戶涉及軍工,、航空航天,、發(fā)動機、機器人,、壓縮機等領(lǐng)域,。

下面一起了解一下共享服務(wù)過的各行業(yè)典型應(yīng)用案例,。

1 發(fā)動機飛輪殼

產(chǎn)品重量：50-100kg

產(chǎn)品難度：主體結(jié)構(gòu)為大平面薄壁 (7mm)，局部厚大,，容易出現(xiàn)氣泡,、冷隔等缺陷

解決措施：采用傾斜澆注工藝，大平面多點排氣,，保證充型良好

3D打印交付周期：15天




2 螺桿式壓縮機殼體

產(chǎn)品重量：約1噸

產(chǎn)品難度：內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,；局部結(jié)構(gòu)厚大，易縮松,；加工鉆孔部位多

解決措施：孤立厚大部位,，并使用強效激冷措施；采用特殊熔煉工藝（CE4.4 ～ 4.5,， △ T≤3）,，實現(xiàn)同時凝固

開模成本：木模70萬元

開模周期：50天

3D打印交付周期：25天




3 多路閥

產(chǎn)品重量：15-400kg

產(chǎn)品難度：內(nèi)部流道尺寸精度要求高，且不能出現(xiàn)披縫等缺陷,；本體取樣（靠近心部）測金相,，要求球化率≥90%，石墨球數(shù)≥100

解決措施：流道芯做成整芯,，保證尺寸精度并避免了組芯披縫等缺陷,；使用長效孕育劑和專用球化劑，實現(xiàn)金相要求

開模成本：金屬模50萬元

開模周期：90天

3D打印交付周期：15天




4 內(nèi)燃機

產(chǎn)品重量：30-2000kg

產(chǎn)品難度：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尤為復(fù)雜,，不允許任何形式焊補,，開模具成本高且難度大，砂芯尺寸大

解決措施：采用3D打印形式整體造型,，雙層管,、機體內(nèi)腔芯、復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)等問題迎刃而解,。最復(fù)雜產(chǎn)品僅需分成5塊砂芯

成本節(jié)約：模具成本的20%-60%

開模周期：3-6個月

3D打印交付周期：首件25-30天交付




5 鋁合金鑄造

產(chǎn)品重量：2-60kg

產(chǎn)品難度：內(nèi)部流道尺寸精度要求高,，且不能出現(xiàn)披縫等缺陷；結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，模具成型困難

解決措施：化繁為簡,，多塊芯子連接一體，減少組芯,，保證尺寸精度并避免了組芯披縫等缺陷

成本節(jié)約：模具成本的20%-60%

開模周期：20-90天

3D打印交付周期：15-25天交付




3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的融合已經(jīng)成為必然趨勢,。在砂型鑄造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)也已經(jīng)為迅速化,、綠色化,、多功能化、大型復(fù)雜,、高要求零部件的研制生產(chǎn)開辟了新的途徑,。共享將持續(xù)專注推進鑄造3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,，助推鑄造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。