3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用

3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用

方玉峰 于湘 方烨炜

浙江机电职业技术学院，浙江 杭州 310053

摘要：近些年来，3D打印在快速熔模精密制造技术中的应用已经渗透到了模型建立和综合设计等多个流程，但是其中也存在一些技术方面和经济方面的弊端。本文从3D打印的基本内容和3D打印在快速熔模精密铸造技术中的制作流程出发，研究了3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用。

关键词：3D打印；快速熔模；精密铸造；技术应用

在漫长的发展过程中，3D打印技术虽然取得了巨大的进步，但是3D打印技术在快速熔模精密铸造技术中的应用仍在很多问题。本文针对其中的问题，详细分析了应对措施。

一、3D打印技术在快速熔模精密铸造技术中应用的基本内容

传统的熔模精密铸造工艺一共包括9个部分，工艺设计、制造压型、组合拉膜等，3D打印技术在快速熔模精密铸造中主要可以替代传统铸造工艺中的两个部分，分别是代制造压型、制造蜡膜。3D打印技术在综合设计环节比较容易出现问题，由于技术结合紧密性不足等问题导致了综合设计环节严密性的缺失。而3D打印技术与快速熔模铸造技术的结合能够将工艺制作过程紧密化。利用技术结合的优势，能够加强数据与技术设计环节的紧密性，从而解决传统方法的问题。3D打印技术在快速熔模精密制造技术中的应用是现代化技术的紧密结合^【1】。技术的创新性应用是为了解决传统技术方法存在的问题，在我国传统的技术方法应用的过程中存在生产周期较长，模具成本较高，并且质量不能保证完全合格的问题。通过3D打印技术和快速熔模精密铸造技术的工艺联合很好地解决了传统技术方法存在的问题，避免了传统技术方法的一些弊端。

二、3D打印在快速熔模精密铸造技术中的具体实施步骤

(一)建立三维模型或者曲面模型文件

3D打印在快速熔模精密铸造技术中的制作流程的第一步就是以最快的速度建立三维模型或者曲面模型文件。作为3D打印在快速熔模精密铸造技术中的流程，第一步必须要有足够专业的技术支持和技术人员支持。在产出三维模型和曲面模型文件的过程中，要以3D打印技术和快速熔模精密铸造技术的结合为落脚点，充分利用科技的结合，提升工作效率，保障产出模型的专业性和科学性^【2】。

(二)材料添加，快速成型

在3D打印技术与快速熔模精密铸造技术组合工艺施工的过程中，有专业的材料添加工具以及相关的专业设备。在完成了第一个步骤，建立完成了3D模型之后应该及时准确的，在专业的设备中进行材料的添加。随着我国现代化经济的不断发展，科技给3D打印技术带来的专业设备的创新力量也是不可忽视的。现在我国大多数使用的材料添加设备有快速成型的功能，并且能在最大百分比的郑所成型东西的质量。

(三)制壳，浇筑

治咳浇筑使工艺流程的第三个步骤，第三步骤主要讲究专业技术人员操作的准确性和工人员施工的精准性^【3】。为了保证成品的质量，必须要保证专业技术人员和施工人员自身的专业能力。运用最先进的仪器配合专业技术人员，专业的知识储备和技术指导进行成品的制壳以及浇筑。在这个过程中，要充分的运用现代化科技结合给这个行业带来的核心创新点进行制作流程的创新和改革。

(四)系统设计

系统设计是整个流程中最核心的阶段，系统设计是最后完工的关键性步骤，为了保证系统设计的严谨性和科学性，需要以之前的计算结果和打印模型基础为前提条件^【4】。充分分析前提条件的必要性和可行性，进行最终的系统设计。系统设计过程要由专业技术人员和专业设备配合完成，在保证完工质量的基础上，节约人力和物力。

三、3D打印在快速熔模精密铸造技术中应用能够解决的问题

(一)节约制作成本

3D打印与快速熔模精密铸造技术的组合工艺的优点之一，就是节约成本，运用科技的力量，不仅节约了大量的人力，还节约了大量的物力。3D打印与快速熔模精密铸造技术的结合，大大的提升了工作的效率，节约时间的同时，也节省了财力。往往科技成本的提升都能够降低钱财的消耗和人力的消耗，专业人员通过科技设备的运用，减少对人力的需求，从方方面面节约成本^【5】。

(二)降低工艺流程的复杂程度

传统的工艺制作有着复杂的流程，传统工艺复杂程度非常高。通过3D打印技术与快速熔模精密铸造技术的结合，充分的降低了工艺流程的复杂程度，使一些过去难以完成的工作或者完成度较低的工作交给科技设备来完成，大大的提升了工作效率，降低了工艺流程的复杂程度。

(三)大批量生产，扩大生产规模

过去没有使用技术结合的时期，往往不可以承受大规模的生产，而3D打印技术应用之后，使相关工艺生产规模得到了扩大化^【6】。有了新型科技的支持，使大批量生产成为可能。从而也带来了更多的收益。

3D打印技术在快速熔模精密铸造技术中的应用，主要是制造工艺的结合，将现代化的技术结合应用达到超出预期的效果。3D打印技术在快速熔模精密铸造技术中的应用，很好的解决了传统相关技术方法存在的问题。3D打印技术在快速熔模精密铸造技术中的应用，可以精细化的分为四个步骤。从产出三维模型到材料添加，到最后系统设计的所有流程中都大大的注入了现代化科技的成果，同时提升了工作效率。

(四)推动3D打印技术的现代化应用

3D打印技术是随着这个时代科技的发展而产生的也是为了推动时代发展而广泛应用的。3D打印与快速熔模精密制造技术的结合推动了3D打印技术的现代化应用。3D打印技术为我国的公共交通、医疗事业甚至教育事业都带来了巨大的改变，推动了我国经济的不断发展。3D打印技术的应用范围广，应用层面较深，引起了社会各界的广泛重视。

(五)极大地提高了生产效率和制造柔性

相比于过去生产效率低下和制造柔性较低的问题，3D打印技术与快速熔模精密铸造技术的结合，很好的解决了这个问题，大大的提高了生产效率和制造柔性^【7】。

四、结束语

本篇文章主要介绍了3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用，目前在3D打印技术快速传播广泛应用的同时，也存在一些问题。相关工作人员和科技专业人员应该积极应对，通过充分应用3D技术和3D技术与快速熔模精密铸造技术的结合来降低科技成本，最大程度的提升制造效率。希望本文的以上内容能够为相关工作者提供有效的指导帮助，从而促进快速熔模精密铸造技术的不断发展。

参考文献：

[1]黄宏俊.3D打印技术在铸造实训教学中的应用[J].内燃机与配件,2019(20):253-255.

[2]段望春,高佳佳,董兵斌,李研,刘少伟,楚珑晟.3D打印技术在金属铸造领域的研究现状与展望[J].铸造技术,2018,39(12):2895-2900.

[3]杨斌. 3D打印技术在熔模精密铸造样件上的应用研究[D].江苏大学,2018.

[4]宋彬. 3D打印技术在双金属发动机缸体快速熔模精密铸造中的应用[C]. 中国机械工程学会、铸造行业生产力促进中心.2017中国铸造活动周论文集.中国机械工程学会、铸造行业生产力促进中心:中国机械工程学会铸造分会,2017:462-467.

[5]宋彬. 3D打印技术在双金属发动机缸体快速熔模精密铸造中的应用[C]. 全国地方机械工程学会.2017年第七届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技学术论坛论文集.全国地方机械工程学会:海南省机械工程学会,2017:42-48.

[6]宋彬,蔡永生,徐宏,夏建强,孙宁,及晓阳,任瑞,李雨.3D打印技术在双金属发动机缸体快速熔模精密铸造中的应用[J].金属加工(热加工),2017(07):56-59.

[7]姜耀林,邵中魁.3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用[J].机电工程,2017,34(01):48-51.