3D打印对精密铸造工艺的应用有哪些优势 点击:324 | 回复:1



玲仔

    
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发表于:2017-10-30 08:52:40
楼主

据中国铸造协会统计,2010年我国铸造企业数量多达30000家,居全球首位;另中国机械工业联合会统计,2010年中国铸造业规模以上企业仅5957家,平均单厂年产量为3506吨。中国目前虽然可以称得上是铸造业大国,但在技术水平最高、工艺最复杂、利润率最高的精密铸件生产方面仍与国际先进企业存在着一定的差距,因为我们自己生产不出来,每年有一半多高端铸件要靠进口。



传统的精密铸造又叫失蜡铸造、熔模铸造,是通过模具制作铸件的蜡型,再通过粘浆撒砂脱蜡等工序制成型壳,再将金属液倒入型腔生产铸件。这种方法生产的铸件尺寸精度可以达到CT4-7级,远高于传统砂型铸造的CT9-11级。但与传统砂型铸造一样,精密铸造的工序繁杂,尤其是制作蜡模和制壳工序需要数小时甚至数天时间,不符合当今快速高效的生产理念,因此3D打印的优势凸现出来。

3D打印又称增材制造,它的原理是在工作台面铺一层打印材料,再根据切片形状喷洒粘接剂并以此往复。由于3D打印技术在铸造领域有着良好的应用前景,如宁夏共享集团已经将3D打印砂芯批量化、产业化应用,年产砂芯近4000吨。并且由于其在新产品开发,急件产品交付方面的优势,受到顾客的一致好评。但受材料和打印设备限制,目前3D打印每层粉体的厚度在0.2~0.3毫米,如不做特殊处理,不可避免会有台阶效应,并导致物件有0.1~0.2毫米的误差。这样的物件,作为不求表面尺度和粗糙度的结构件是可以的,但是用作精密铸造多半是不合格品,因为精密铸造的产品通常有严格的尺寸精度和粗糙度要求。

目前国内已经发展出一种打印蜡模的3D打印机,虽然其打印精度已经达到了3/100000的灰烬度,但是其还是未蜡模蜡模制作-制壳-脱蜡的模式,并且由于打印蜡模的效率低、变形不容易控制,短时间内无法产业化应用。

 “3D打印+精密铸造的工艺相较于打印蜡模-制壳-脱蜡的传统工艺,在成本和材料的选择方面,也有无可比拟的优势:

1工序简化:传统精密铸造需要压蜡(射蜡制蜡模)---修蜡----蜡检----组树(腊模组树)---制壳(先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模壳风干)---脱蜡(蒸汽脱蜡)-------模壳焙烧--化性分析,3D打印精密铸造只需要通过数模打印出型壳,清理型壳后即可浇注;

2)工艺改进周期:传统精密工艺改进周期往往需要数天时间来修改模具,而3D打印工艺由于只需要修改打印模型,一般当天即可完成工艺修改;

3产品交付周期:由于3D打印工艺不需要制作模具,因此从接到顾客订单到产品交付一般只需要一周时间,而传统工艺由于需要制作蜡模模具,光模具制作周期一般就超过一个月;

    3成本:由于省去了模具制作和蜡料使用,简化了压蜡(射蜡制蜡模)---修蜡----蜡检----组树(腊模组树)---制壳(先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模壳风干)---脱蜡(蒸汽脱蜡)-------模壳焙烧等工序,生产人员大幅优化,生产成本比传统精密铸造降低50%以上。

目前,国内企业研发的石膏型粉末打印机的打印精度已经达到0.08mm,完全满足精密铸造尺寸精度要求,但是受石膏本身特性影响,其只能应用在有色合金上,对于浇注温度更高的不锈钢、合金钢及铸铁等,目前国内3D打印设备研发企业已经在做高目数(300目以上)耐高温粉体材料的研究,相信不久就会有设备问世。





wayaj

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发表于:2017-10-30 15:27:48
1楼

好资料,分享!


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