3D打印砂型/砂芯模具鑄造

3D打印砂型是一種增材制造的技術(shù)，省略了產(chǎn)品模型的生產(chǎn)過程，直接打印砂型，3D打印砂型 不考慮傳統(tǒng)模型的起模斜度等脫模問題，可以將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進行組合打印。

3D打印的砂模主要應(yīng)用于鑄造行業(yè)，相比傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)，3D打印技術(shù)在砂型鑄造的應(yīng)用大幅提高了產(chǎn)品尺寸精度，增強了砂型尺寸的控制能力，成為一個精準受控的環(huán)節(jié)；3D打印將復(fù)雜的產(chǎn)品砂型變簡單，減少企業(yè)對高技術(shù)工人的依賴，增強產(chǎn)品品質(zhì)，杜續(xù)因尺寸問題導(dǎo)致的產(chǎn)品報廢，另外，精準的尺寸控制系統(tǒng)可以精細化地控制產(chǎn)品加工量，保證產(chǎn)品加工面在設(shè)計時可以留取少量的加工余量，為后續(xù)產(chǎn)品加工提升效率；3D 打印技術(shù)在砂型鑄造領(lǐng)域的應(yīng)用對產(chǎn)品設(shè)計的靈活性提供了充足的保障，由于 3D 打印砂型不受產(chǎn)品尺寸形狀的約束，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中可以隨時改變參數(shù)進行局部或整體修正，提升產(chǎn)品研發(fā)驗證效率。采用傳統(tǒng)熔模鑄造工藝生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品，尺寸精度較高，但復(fù)雜內(nèi)腔的制殼和造型材料清理較困難；而采用砂型鑄造工藝，
內(nèi)腔清理容易。因此結(jié)合 3D 打 印應(yīng)用于砂型鑄造砂型（芯）制造，其尺寸精度高于傳統(tǒng)的砂型鑄造方式，且3D打印可成型任意復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，提高鑄件質(zhì)量，縮短周期，相比傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)可節(jié)約不少的砂型鑄造成本，打印出來的產(chǎn)品具有優(yōu)良的力學(xué)性能， 在工業(yè)產(chǎn)品上得到廣泛的應(yīng)用。

3D打印砂型的優(yōu)勢：

? 經(jīng)濟性：砂芯和砂芯可以打印成整體一件，無需制造復(fù)雜昂貴的工裝模具；
? 打印尺寸大：可打印的砂型尺寸為4000 mm×2000 mm×1000 mm (L×W×H)；
? 交貨速度快：3個工作日內(nèi)可以送達；
? 打印復(fù)雜零件：幾乎不受幾何形狀限制，倒扣也可以直接打??；
? 高表面質(zhì)量，尺寸精確的砂型和砂芯：每層石英砂厚度300 μm；
? 適用于一切砂型可鑄造的金屬，例如鋁，銅，鎂，鐵，鋼以及其他合金；
? 砂型砂芯可以混用：3D打印的芯子可以結(jié)合到傳統(tǒng)砂型中，反之也可以；
? 砂芯清理簡單：粘結(jié)劑含量低意味著排氣容易，清理砂芯與傳統(tǒng)方法類似；
? 原型樣件生產(chǎn)和工裝模具優(yōu)化：采用3D打印可以更快，更靈活和更經(jīng)濟地用于新產(chǎn)品開發(fā)和改 進工裝模具；

3D打印砂型的過程與傳統(tǒng)砂模鑄造過程比較：

傳統(tǒng)精密鑄造技術(shù)：模具設(shè)計→ 機加工→ 壓型→ 蠟?zāi)；蚱渌上?→ 精鑄制殼→ 熔煉澆注-鑄件；

3D打印精密鑄造復(fù)合技術(shù)：復(fù)雜零件CAD模型 → 砂型/砂芯→ 砂型制型→ 熔煉澆注-鑄件.

3D打印砂型材料：硅砂、樹脂砂

砂型力學(xué)性能：抗彎度 220N/cm 2

3D打印砂型表面粗糙度：（Ｒａ）／μm 6.3，為降低3D打印砂型的表面粗糙度，型腔的砂型表面均涂刷鋯英粉涂料加工余量 2±0.5 mm。

3D打印砂型精度：非加工面偏差－0.5～0.7mm,加工面余量≥2mm。
砂模3D打印能夠完成各種復(fù)雜件的成型，成型尺寸精度能夠保證在±0.3 mm 以內(nèi)，能夠做到這個精度，對于砂模打印設(shè)備來說已經(jīng)很不容易了，因為鑄件后期還要打磨。

3D打印砂型在產(chǎn)品試制和研發(fā)階段，3D打印反應(yīng)速度快，尺寸精度高，單件小批量成本低的
優(yōu)勢凸顯，可以很好地解決驗證階段的所有需求，直至產(chǎn)品全部完成驗證，達到定型狀態(tài)后，再制作金屬模型進行大批量生產(chǎn)，從而為企業(yè)節(jié)約大量研發(fā)成本，加快研發(fā)進度，達到提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力的目的。

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