精密鑄造在3D打印的過(guò)程是首先生成一個(gè)產(chǎn)品的三維CAD實(shí)體模型或曲面模型文件,將其轉(zhuǎn)換成特定的文 件格式,再用相應(yīng)的軟件從文件中“切”出設(shè)定厚度的一系列片層,或者直接從CAD文件切出一系列的片層。成型材料為各種可燒結(jié)粉末,如石蠟、塑料、低熔點(diǎn)金屬粉末或它們的混合粉末。 3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比具有個(gè)性,其特點(diǎn)如下:
1.方便了設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程的集成,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化,與CAD模型具有直接的關(guān)聯(lián)性, 零件所見(jiàn)即所得,可隨時(shí)修改、隨時(shí)制造,緩解了復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件CAD/CAM過(guò)程中CAPP的瓶頸問(wèn)題。
2.可加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件材質(zhì),如梯度材質(zhì)零件、多材質(zhì)零件等,有利于新材料的設(shè)計(jì)。
3.制造復(fù)雜零件毛坯模具的周期和成本大大降低,用工程材料直接成形機(jī)械零件時(shí),不再需要設(shè) 計(jì)制造毛坯成形模具。
4.實(shí)現(xiàn)了毛坯的近凈型成形,機(jī)械加工余量大大減小,避免了材料的浪費(fèi),降低了能源的消耗, 有利于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。
5.由于工藝準(zhǔn)備的時(shí)間和費(fèi)用大大減少,使得單件試制、小批量生產(chǎn)的周期和成本大大降低,特 別適用于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和單件小批量零件的生產(chǎn)。
6.與傳統(tǒng)方法相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)快速鑄造、快速模具制造、小批量零件生產(chǎn)等功能,為傳統(tǒng)制造方 法注入新的活力。
精密鑄造工藝的歷史:
1940年第二次期間,德國(guó)的Johannes Carl Adolph Croning博士開(kāi)發(fā)出用酚醛樹(shù)脂作為粘結(jié)劑的殼型鑄造工藝,1944年2月獲得。在期間,德國(guó)人用此法制造迫擊炮、大殼以及其它射彈用的鑄件。
戰(zhàn)后,德國(guó)人仍企圖保守此法的秘密,在1947年被審查者發(fā)現(xiàn),認(rèn)定不受保護(hù),并被作為戰(zhàn)利品加以公開(kāi),從而為鑄造業(yè)提供了一種全新的造型工藝,受到普遍重視。從上世紀(jì)40年代末到50年代,各工業(yè)國(guó)幾乎都先后加以采用,從而開(kāi)創(chuàng)了樹(shù)脂砂在鑄造生產(chǎn)應(yīng)用方面的先河。即使現(xiàn)在,由于用該法生產(chǎn)的鑄件輪廓清晰、表面光潔、尺寸精度高、型(芯)砂(通稱“覆膜砂”)消耗少,所制殼型、殼芯可以較長(zhǎng)期存放等優(yōu)點(diǎn),一直具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,在世界許多地方稱殼法為Croning法或“C”法。樹(shù)脂砂鑄造上世紀(jì)50年始在鑄造行業(yè)出現(xiàn)和使用,到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十年的歷史了,其生產(chǎn)工藝和設(shè)備已相當(dāng)成熟和完善。
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