快速成形制造技術(shù)是目前國際上成型工藝中備受關(guān)注的焦點(diǎn)。硅溶膠鑄造作為一項(xiàng)傳統(tǒng)的工藝,制造成本低、工藝靈活性大,可以獲得復(fù)雜形狀和大型的鑄件。充分發(fā)揮兩者的特點(diǎn)和優(yōu)勢,可以在新產(chǎn)品試制中取得客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3D打印包括SLS、SLA、SLM等3D打印成型方 法,與傳統(tǒng)制造方法不同,3D打印從零件的CAD幾何模型出發(fā),通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),用激光束或其他方法將材料堆積而形成實(shí)體零件,所以又稱為材料添加制造法。由于它把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加,因而可以在不用模具和工具的條件下幾乎能夠生成任意復(fù)雜形狀的零部件,很好地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。
與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段一起,快速自動成型已成為現(xiàn)代模型、模具和零件制造的強(qiáng)有力手段,是目前適合我國國情的實(shí)現(xiàn)金屬零件的單件或小批量敏捷制造的有效方法,在航空航天、汽車摩托車、家電等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 3D打印技術(shù)能夠快捷地提供精密鑄造所需的蠟?zāi);蚩上勰R约坝糜谏靶丸T造的木模或砂模, 解決了傳統(tǒng)鑄造中蠟?zāi);蚰灸5戎苽渲芷陂L、投入大和難以制作曲面等復(fù)雜構(gòu)件的難題。而精密鑄造技術(shù)(包括石膏型鑄造)和砂型鑄造技術(shù),在我國是非常成熟的技術(shù),這兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的低成本和益,達(dá)到了快速制造的目的。
一: 模料的分類
隨著硅溶膠鑄造工藝的發(fā)展,模料的種類日益繁多,組成各不相同。通常按模料熔點(diǎn)的高低將其分為高溫、中溫和低溫模料。
低溫模料的熔點(diǎn)低于60°C,我國目前廣泛應(yīng)用的石蠟—硬脂酸各50的模料屬于這一類;
高溫模料的熔點(diǎn)高于120°C,組成為松香50、地蠟20%、聚乙烯30%的模料即為較典型的高溫模料。
中溫模料的熔點(diǎn)介于上述兩類模料之間,現(xiàn)用的中溫模料基本上可分為松香基和蠟基模料兩種。
二:模料性能的基本要求
熱物理性能:合適的熔化溫度和凝固區(qū)間、較小的熱膨脹和收縮、較高的耐熱性(軟化點(diǎn))和模料在液態(tài)時應(yīng)無析出物,固態(tài)時無相變;
力學(xué)性能:主要有強(qiáng)度、硬度、塑性、柔韌性等;
工藝性能:主要有粘度(或流動性)、灰分、涂掛性等。