常用快速成形方法在熔模鑄造中的應用

快速成形技術在熔模鑄造中的應用主要有以下幾方面:

1.制作熔模

制作模樣時，快速成形機不僅可以輸入由其它 CAD 軟件建立的三維幾何模型，也可以接收由工業 CT(計算機層析射線攝影技術)掃描所得的數據文件。例如，首先通過 CT對零件(螺旋推進器，圖 12-1a)掃描，獲得其斷面的二維圖象(圖12-1b)。隨后，圖象處理軟件再將各斷面的二維圖象組合起來(圖 12-1c)，構成三維幾何模型(圖12-1d)。再將它傳送給快速成形機制成模樣(圖12-1e)21。這種復原(逆向)工程方法不但可以將機器零件復原，而且還可以仿制某些人體器官。

2.制作模具(壓型)和其它工藝裝備(21B31

用快速成形方法制作精鑄模具有兩種方法:一種是先制成母模，再翻制環氧樹脂或硅橡膠壓型;另一種方法是將CAD系統中生成的壓型型塊的三維幾何模型直接輸入快速成形機制成樹脂壓型。這類壓型主要適合小批量生產(幾十件)。如果在母模表面噴涂約2mm 厚的金屬層，并在其后充填環氧樹脂制成金屬一環氧樹脂復合壓型，可以滿足生產數百件精鑄件的要求。采用 SLS法時如將加工對象由樹脂粉未換成表面帶一薄層熱固性樹脂的鋼粉，用激光燒結成壓型，再焙燒以除掉樹脂，最后將銅液滲入壓型的孔隙中。由此所得的壓型在強度、導熱等方面的性能與金屬相似。除此之外，快速成形技術還可用于制作某些形狀不規則的胎具。

3.直接制作鑄型澆鑄鑄件

20世紀 90年代初美國 Sandiana 國家實驗室開展了一項名為快速鑄造(FastCAST)的專門研究，被命名為直接型殼鑄造法(DSPC)。遺憾的是，后來很少再見報道。1994年美國ZCorporation開發成功三維打印技術3DPrinting。該項技術最初由麻省理工學院 Ely Sachs 教授發明并擁有專利權。其基本原理與 SLS法相似,先用滾簡噴鋪一層耐火材料或塑料粉末。跟 SLS 不同的是，它不是驅動激光發射頭，而是驅動噴墨打印頭，按照制品的截面形狀噴射膠水'打印’。重復以上動作，直至零件制作完成，故被命名為'三維打印技術’。其優點是，運行費用和材料成本低，速度快。如果噴鋪的粉未是石膏和陶瓷的混合粉末即可直接快速制成鑄型(石膏型)，用于澆鑄鋁、鎂、鋅等有色合金鑄件。