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揭秘3D打印技术之铸造砂型3D打印(4)



基于快速成型方法的石膏型精密铸造工艺
    快速成型技术与精密铸造技术相结合,为铸造模具快速设计与制造提供了新途径,并大大提高铸造生产的柔性,其中将RP原型运用到石膏精密铸造技术中就是新发展之一。
    快速成型技术与石膏型精密铸造相结合主要有两种途径:一种是采用LOM、FDM、SLS或SLA工艺制造的原型作为母模或硅橡胶中间转化模,进行石膏型拔模精密铸造,由于最终的得到零件或模具是RP原型翻制模,即RP原型与生产出的铸件互为铸件、铸型关系,结构正好相反,因而被称为间接RP-石膏型制造工艺:另一种是采用RP原型作为主模型,翻制硅橡胶,采用硅橡胶翻制蜡型或直接采用LOM等工艺制造的原型,进行石膏型熔模精密铸造,铸造最终产物与RP原型尺寸、结构完全相同,是RP原型不同材质的翻版,因而称为直接RP-石膏型制造工艺。
    采用直接RP-石膏型制造技术,尤其是基于SLS工艺的直接RP-石膏型制造技术,极高的提高了石膏型熔模精密铸造的柔性。石膏型熔模铸造技术正是在直接RP-石膏型制造技术的推动下,展现出无限的生机。
基于快速成型方法的冷冻铸造工艺
    冷冻铸造技术在国内外都尚处于起步阶段,有资料报道的只有美国的Duramax公司在1991年开始致力于冷冻铸造工艺的研究,并申请了美国专利。另外,近些年有些研究者将快速成型技术(RP)和冷冻铸造技术结合起来,形成了快速冷冻工艺并取得了一定的进展,具有代表性的是美国的密苏里大学和中国的清华大学,他们都分别设计了自己的RFP系统并利用该系统对有关的工艺参数进行了研究。
   冷冻冰模可以用于陶瓷型和熔模铸造。用冷冻冰模翻制铸型与传统的陶瓷型和熔模铸造工艺的主要区别是:一些工序必须在低温环境中进行。造型材料必须为适应低温环境作出相应调整或重新选择。目前,较多的研究集中在熔模铸造中。
    目前对冷冻铸造的研究面还应当拓宽,不仅在熔模铸造和陶瓷型铸造技术中,而且还可以拓展到其它铸造工艺,并借鉴其它工艺的一些原理和方法克服冷冻铸造中的工艺难点。另外,在制模技术研究中,采用RFP技术制模,不需要压型,可以缩短生产准备的周期,这在单件多品种生产中具有优势,但由于水物理性质和该成形方法的特点,使冰模的成形速度较慢。因此,这种方法并不适合批量生产方式。因此,研究适合批量生产的更有效、更简捷、更可靠的冰模制作技术非常重要。通过选择、开发低温性能良好的软模材料,设计操作简单,保证程度高的压型结构是提高冰模应用性能的重要保证。

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