3D打印技术在铸造行业的应用随着中国铸造行业的发展,铸件的生产已经逐步迈向自动化,数字化以及绿色化。
在各类铸造工艺当中,铸造模具的使用日益频繁,同时下游铸件需求行业对铸件的品质及功能结构要求日新月异。
目前,铸造业内对3D打印技术的认识还不够清晰,大多数业内人士都认为3D打印技术只能作为铸件研发机构的专享技术,其实不然,3D打印技术在铸造企业的实际生产当中大有作为。
同时还有部分铸造业内人士认为3D打印技术将颠覆传统铸造行业,其实这也是夸大其词。
3D打印技术只有与传统铸造工艺技术有机衔接,这样才能更大限度的发挥3D打印技术的优势。
作为无模铸造技术核心的3D打印技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing 简称RPM),它诞生与20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种快速成型技术,也称为增材制造。
第一类是3DP技术暨三维印刷技术;目前应用于铸造石英砂,PMMA(亚克力),尼龙等材料的工业级3D打印。
SLS技术3D打印机 3DP技术3D打印机(VX4000,世界最大的砂型打印机) 以上两种3D打印技术都属于增材制造技术,其他增材制造技术不在此累述。
3D打印技术具体应用于铸造工艺当中的造型及制芯工部,用来快速制造砂型/芯且省去模具;浇注铝合金件时无需砂箱,采用低压或重力浇注方式,浇注铸铁铸钢件时需配合砂箱工作。
首先,我们来了解一下传统铸造技术与无模铸造技术—3D打印技术的工艺特点比较。
传统铸造工艺流程:客户铸件订单---铸件CAD设计文件---铸件砂型/芯设计---铸型模具及芯盒模具设计---铸型模具制造---芯盒模具制造---造型制芯---下芯或组芯---浇注---获得铸件。
日前 , 国 内权 威机 构 发布 的 ( ( 2 0 1 3 — 2 0 1 7 年 中 国模 具 产 业 调研 与市 场 竞 争态 势报 告 》 指 出: 未来, 轮 胎模
创造 高质量的模_ 具是提升我国模具企业在 国际市场竞争力的前提条件 。 ( 2 ) 预 计轮胎 模 具 出 口将继 续 增 长。我 国轮 胎模 具 在 国际上 的 比较 优 势仍将 明显 , 同时, 转 移制 造 业基 地 已成为中国模具企业的新选择 。企业在外 没厂将 由单纯产 品出口转为资本扩张, 在轮胎生产的密集地区 建 立模 具生 产基 地 是 国外 同行早 期 的成功 做法 , 对 轮胎 企业 利轮 胎模 具企 业是 “ 烈赢 ” 的做法 。
速发展, 我国的模具产业 同建设如火如荣, 模具产业的分一 也越来越细。模具产业涉及到模具 没计、 模具制 造、 模具装配 、 模具 调试 、 模具检测和模 l 具原材料及标准什供应等环 , 提高各环节的专业化 度将有利 丁
专家 呼 吁 , 在世 界 人分 : 趋 势 之下 , 我 国的模 具 企业虑 协 同发展 , 加 强合 作 , 促 进 行业 内外 的多 向沟通 , 共 促 繁荣 , 形成 行业 的 整体 效应 , 积 极应 对 国际上 可 能 出现 的贸 易壁 垒 , 主动 应对 国际市场 的严 峻挑 战 。此 外, 我 国 的模 具产 业 戍 加 快推 进 国 内外 贸 易 一体 化 和 贸 J = 一体 化 , 促 进 经济 结构 调 整和 经济 增 方式 的转 变 。 以开拓 市 场 、 扩 大 消 费为 主 线 , 充 分利 J 刳电子 商务 利 网络 服 务平 台 , 推 进 市场 体 系建 设 , 提 高 我 国模 具
砂型3d打印铸型制造工艺的特点全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:砂型3D打印铸型制造工艺是近年来快速发展的一种先进制造技术,它采用了3D打印技术来制造砂型,然后通过铸造工艺来制造金属零件。
相比传统的铸造工艺,砂型3D打印铸型制造工艺具有许多独特的特点,使其在制造领域受到了越来越多的关注和应用。
而采用3D打印技术可以直接将三维设计文件转化成砂型,大大缩短了制造周期。
传统的铸造工艺需要制作模具,一旦确定了模具就很难修改,导致产品定制化程度较低。
传统的砂型制造工艺受到模具制作工艺的限制,表面粗糙度较高,需要进行后续的精加工。
而采用3D打印技术可以实现细致的装配和高质量的表面效果,减少了后续的加工工序,提高了零件的质量和精度。
3D打印技术可以应用于各种不同材料的砂型制造,包括树脂砂、陶瓷砂等,实现了对不同金属材料的铸造需求。
砂型3D打印铸型制造工艺还可以结合其他先进制造技术,如数控加工、激光熔化等,使得制造工艺更加灵活多样。
砂型3D打印铸型制造工艺在提高生产效率、降低成本、提高产品质量和实现个性化定制等方面具有明显优势。
随着3D打印技术的不断发展和应用,砂型3D打印铸型制造工艺将在制造行业中发挥越来越重要的作用,为未来的制造业带来更多的创新和机遇。
第二篇示例:砂型3D打印铸造工艺是一种革命性的金属件制造工艺,其独特的技术优势使其在工业制造领域受到广泛关注。
3D打印砂型技术在铸件开发中的运用思考摘要:3D打印技术作为快速成型技术,将数字模型文件为基础,采用粉末状金属或塑料等可黏性材料,通过逐层打印文件的方式来构造物体。
3D打印技术目前常用于模型制造、工业设计等领域中,目前也用于一些产品的直接制造,也采用该技术打印零部件。
3D打印技术在珠宝、工业设计、建筑、汽车、牙科、土木工程、航空航天等领域广泛应用。
3D打印技术被认定为促进第四次工业革命发展的很重要技术,常规统一生产的产品复杂性、成本以及可行性都达到极限的情况下,3D打印技术则发挥着重要的作用。
本文针对3D打印技术的发展以及特点进行分析,分析3D打印砂型技术在铸件开发中的应用效果,通过研究发现,采用3D打印砂型技术提高了复杂铸件开发的效率,有效节省了铸造的成本。
关键词:3D打印砂型技术;铸件开发;应用效果引言3D打印技术实现了数字化砂芯的生产,代替了传统的芯盒、模具等,从CAD 数据直接打印砂型和砂芯,实现了无模化生产。
3D打印机的原理为:将混有固化剂的砂通过铺粉器均匀的铺在工作台上,从而完成铺砂的操作;带引头要根据计算机截面图形将树脂选择性的喷射在砂层上,完成固化;工作台上一层粘结完成后,成型钢要下降0.28mm;逐层进行固化,重复的完成砂型打印;多余的砂被收集后,被固化的砂在成型中发挥支持作用,成型完成后则容易去除;清理为固化的砂子获得需要的砂型,完成所有流程。
采用3D打印砂型技术后,浇筑获得的铸件精准度较高、容易清理,适用于新产品的开发以及复杂单件的小批量生产;3D打印砂型技术设计只需要更改三维模型就可以快速完成设计和切换。
3D打印砂型技术打印成本较高,普通铸件无法生产的砂型则可采用3D打印砂型技术来完成。
一、3D打印技术的发展进程3D打印技术最早提出在上世纪末期,其原理就是通过光固化和纸层叠技术快速成型的装置。
随着第一代原型机在德国制造出来并获得了专利,该技术就得到积极的发展,越来越多的科研机构也纷纷加入研究3D打印技术,经过不断的开发与研究,3D打印技术也得到极大的创新,在工业、医学等领域都得到广泛的应用。
3D打印技术在铸造制造中的应用前景3D打印技术(也称为增材制造)是一种基于数字模型的制造方法,通过层层堆积材料来构建物体。
近年来,3D打印技术在各行各业得到了广泛的关注和应用,尤其是在铸造制造领域。
本文将探讨3D打印技术在铸造制造中的应用前景,并分析其可能带来的影响和挑战。
铸造制造是一种传统的制造方法,它需要制作模具,然后将熔化的金属或合金倒入模具中,冷却后获得所需的零部件或产品。
传统的铸造制造方法存在许多局限性,比如制作模具需要大量的时间和费用,而且对于复杂形状的产品,模具制作更加困难。
而3D打印技术可以直接根据数字模型进行制造,无需制作模具,因此可以大大减少制造周期和成本,并且能够制造出各种形状和结构复杂的产品。
对于铸造制造行业来说,这意味着可以根据客户的需求快速定制产品,同时降低生产成本。
由于3D打印技术可以按照精确的数字模型进行制造,因此可以减少人为错误的发生。
与传统的手工制造方法相比,3D打印技术可以实现更高的制造精度和一致性,从而提高产品的质量和性能。
另外,3D打印技术还可以通过优化设计和改进产品结构,提高产品的功能性和可靠性。
传统的铸造制造方法通常需要制作模具和进行多道工序的加工,而3D打印技术可以直接将产品从数字模型中打印出来,大大减少了加工工序和制造时间。
这使得整个生产过程更加简化和高效,能够更好地应对市场的快速变化和客户的个性化需求。
首先,目前3D打印技术的材料选择相对有限,尤其是在铸造制造中需要使用高温和高强度材料的应用中。
目前的3D打印材料主要包括塑料、陶瓷和一些金属材料,但对于一些特殊材料,目前的3D打印技术还无法实现。
1. 制造周期短:3D打印技术可以直接根据模型打印砂块,省去了模具设计和加工的过程,因此工期可以缩短两个月以上。
2. 工艺灵活性高:在铸件研制阶段,如果需要不断调节铸造工艺,模具的修改可能会非常困难。
然而,使用3D打印技术,只需要直接修改砂型数据,就可以提高工艺研发效率。
3. 降低组型难度,提高铸件尺寸精度:3D打印技术可以将传统分型的部分砂块整体打印出来,从而简化了砂块的组型方案,同时也保证了铸件的尺寸精度。
4. 砂型透气性和溃散性良好:使用3D打印技术制备的砂型具有高的孔隙率,不仅易于清理,而且透气性能良好,解决了呛火问题。
5. 环保:3D打印砂型的特殊铺沙方式在打印过程中不会产生灰尘,添加的粘合剂也在相对封闭的打印箱内进行,从而减少了有机物向环境的排放,大大改善了劳动环境。
综上所述,砂型3D打印铸型制造工艺具有制造周期短、工艺灵活性高、铸件尺寸精度高、砂型透气性和溃散性良好以及环保等特点。
3D打印技术在铸造行业的应用摘要:铸造模型是铸造生产中造型、制芯不可缺少的工艺装备。
对铸造企业来讲,优质的模型意味着高质量的铸件,也意味着低成本、高产值和高利润。
为满足铸造的需求,如何精确、快速生产铸造用的模型已成为当前铸造行业急需解决的问题。
关键词:3D打印技术;镁铝铸造;应用引言3D打印技术的原理是按照零件的二维截面图形“印刷”在材料粉末表面上,通过逐层叠加,得到最终完整的零件产品。
在铸造领域,3D打印技术主要应用在砂芯的快速成型制造方面,它与传统的铸造工艺相结合,创造出了全新的铸造生产模式,颠覆了铸造行业的生产方式。
在多品种、小批量、工艺复杂的铸件生产方面,与传统的砂芯生产工艺相比,3D技术的优越性无与伦比。
1 3D打印技术介绍1982年J.E.Blanther关于分层制造法构成地形图的美国专利(#473901)开启了3D制造技术的大门,之后1988年美国3DSyetems公司推出世界上第1台商用快速成型机立体光刻SLA-1成为现代3D打印技术诞生的标志性事件。
在此之后,3D打印技术进入高速发展时期,类似的分层制造专利及应用技术有数百个。
3D打印技术是将零件三维模型分割成若干二维截面,通过层层叠加的方式堆积成三维实体,涉及机械工程、自动控制、激光、计算机、材料等多个学科。
这种将三维变为二维的“降维”制造过程,使制造复杂结构过程无需模具和多道加工工序,并为制备符合特定功能设计的复杂零件提供了可能。
目前,比较常见的3D打印技术有:分层实体制造(LOM)、激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化(SLM)、三维喷墨打印(3DP)、熔融沉积造型(FDM)、激光立体成形(LSF)、光固化成型(SLA)等方法。
3D打印技术的快速发展,突破了传统制造技术形状复杂性、材料复杂性、层次复杂性、功能复杂性的瓶颈,具体为:(1)形状复杂性,可成形几乎任意复杂程度的形状特征;(2)材料复杂性,可实现全彩色、异质材料、功能梯度材料;(3)层次复杂性,多尺度(宏、介、微观)工艺结构;(4)功能复杂性,整体成形,简化甚至取消装配。
在欧洲,古希腊和罗马时期 也出现了青铜和铁的铸造技 术。中世纪时期,欧洲的铸 造技术得到了进一步发展, 出现了如哥特式大教堂等建 筑物的复杂铸造
随着工业革命的到来,铸造技术得到了极 大的发展。18世纪末至19世纪初,出现了 用木材或粘土作为模具的工艺,这使得铸 造变得更加高效和可控。20世纪初,随着 机械加工和材料科学的进步,铸造技术又 得到了新的提升
随着科技的进步和市场需求的不 断变化,铸造行业将继续不断创 新和发展,满足人类对高质量、 高性能、环保和个性化的需求
现代铸造技术已经非常先进,包括数控加 工、3D打印等技术都被应用在铸造工业中。 这些技术的应用使得铸造精度更高,生产 效率更快,同时也降低了废品率和对环境
随着科技的进步和 市场需求的不断变 化,铸造行业的前 景非常广阔。以下 是一些主要的发展
铸造技术是人类最早掌握的 生产工艺之一,可以追溯到 公元前3000年的古代中国、 印度和埃及。早期人们利用 天然砂和简单的铸造技术生 产工具和器皿。在中国,商 周时期出现了青铜铸造,如 著名的司母戊大方鼎。随着 技术的发展,到了春秋战国 时期,人们开始使用铁范进 行铸造,这种技术一直沿用浅析3D打印技术在铸造领域的应用
Internal Combustion Engine &Parts13D 打印技术的应用现状况和应用前景3D 打印技术是一种新兴的可以实现快速成型的技术手段,它是在数字模型的基础上发展起来的,结合金属粉末粘合技术的应用,可以通过逐层累加的方式,像盖房子一样搭建出符合数模的实体。
目前,3D 打印技术已经在模具研发和工业生产中得到广泛的应用,在铸造模具、模型的相关生产中也有一定程度的尝试。
在科技快速发展的今天,3D 打印技术也逐渐走向成熟,在一些精度要求特别高或者经济附加值高的领域,已经在大力推行3D 打印技术的融合。
早期的3D 打印技术与工业生产的融合一般是利用数字技术材料打印机完成生产,在计算机技术得到快速发展后,3D 打印技术的应用领域越来越广泛,在铸造领域中的应用范围和应用深度也不断加大。
1.13D 打印技术的主要应用状况分析现阶段,3D 打印技术在实践中的应用主要集中在三个方面:①在社会大众的消费品方面,3D 打印技术常用于工业新产品的研发设计和日用品的创意性开发生产过程,用于新模型的建立和个性化产品的定制,3D 打印技术的系统化应用,将工业生产的生产水平提高到一个较高的水平,满足了现代工业生产的技术要求的提高,精度等级的提高等,在工业原料的加工方面有着不可替代作用,例如,模具和模型的加工制造,通过3D 打印技术的植入,缩短了制造周期,降低了成本的同时还提高了产品精度;在生活日用品方面,3D 打印技术极大的提高了生产的个性化水平,满足了现代人的订制需求;②在工业产品制造过程中,例如,外形尺寸较大的金属加工件或者是在精度要求方面有严苛要求的金属零部件加工中,3D 打印技术的应用,可以满足高精度乃至超高精度的要求,解决一些因为构件外形尺寸多大造成的加工困难的问题;③3D 打印技术在医疗领域和生物工程中也逐渐得到较为广泛的应用,例如,医疗领域中的软组织再造技术、牙齿复刻技术等,都是通过3D 打印技术来完成的,此外,一些大型的医疗设备的生产中也有3D 打印技术应用的影子。
作者机构: [1]齐齐哈尔大学机电工程学院,黑龙江齐齐哈尔161000;[2]齐齐哈尔市昂昂溪区工业园区管委会,黑龙江齐齐哈尔161031
摘要:增材制造技术(3D打印技术)是一种新兴的成型技术,具有设计周期短、精度高、经济性好、复杂零件对加工无影响等特点,实现了从三维模型数据直接成型为实体零件。
将增材制造技术与铸造相结合,可提高铸件的生产效率、降低成本,扩大铸造工艺的应用领域,文章介绍了增材制造在铸造方面的发展,并详细的阐述了3D打印砂型、砂芯铸造的工作原理,指出了增材制造技术在铸造行业的优势和应用。
并分析指出了当前增材制造模具面临的挑战和一些相应的解决措施,最后对增材制造砂型铸造技术未来的发展方向进行了展望,预测今后的发展趋势为快速化、智能化、大型化的方向发展。
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烧蚀工艺-TGA曲线-确定铸型烧蚀工艺参数 –热解速度在375.71℃时达到峰值 –在553.94℃时,残留物仅为0.2066%
n 数量:1件 n 重量:49.8公斤 n 材料:锡青铜 n 时间周期:从建模到成品交付21天
l 传统加工: 切削加工(车、铣、刨、磨) ΔM<0(材料去除) 热成型加工(铸造、锻压) ΔM=0(等量材料)
西安交通大学 快速制造国家工程研究中心 教育部快速成形工程中心 陕西恒通智能机器有限公司
快速成型 ( Rapid Prototyping – RP ) 技术是近年发 展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成套 技术总称,它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和 材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成 部分。
1.1、快速铸造定义 快速成型与传统铸造技术相结合形成铸造工艺称快速 铸造英文:Quick Casting,简称QC,也有人称为 Rapid Casting ,简 称RC
基本原理-------是利用快速成型技术直接或者间接地 打印出铸造用消失模、聚乙烯模、蜡样、模板、铸型、 型芯或型壳,然后结合传统铸造工艺,快捷地铸造金属 零件。
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