1、基于快速成型技術的機械鑄造消費研究【摘 要】快速成型技術目前已成為國際上一項新的專業技術，得到越來越多的人的關注。這項新技術與傳統工藝相比，本錢相對低、消費效率高。通過機械鑄造可以鑄成形狀較大、較復雜的鑄件。所以，結合機械鑄造和快速成型技術不僅可以保證產品的實用性，也可以確保產品的經濟性。【關鍵詞】快速成型；機械鑄造；應用在機械制造業的不斷開展中，鑄造行業也面臨新的問題，即快速制造。對于制造消費單件或小批量的零件需要確保制造的柔性以及消費本錢。傳統的制造工藝因為技術的限制難以滿足現代消費的需要，所以，在鑄造的過程中需要積極引進先進的技術，確保市場占有率以及產品的質量，進步市場競爭力。快速成型技

2、術可以把原來的設計進一步加工并且形成實體，不利用模具也可以塑造形狀。利用快速成型技術消費的模型可以用到產品使用功能驗證以及設計驗證等方面，對產品設計及優化增加根據。確保產品的開發成功率，有利于縮小產品的開發周期，降低本錢投入。1 快速成型技術快速成型技術是一項國際上新開發的科技成果，其核心在于計算機技術以及材料技術，與過去的機械加工不同，通過CAD制成零件的幾何信息，再使用激光束抑或其他措施把原材料變換成零件。使用這種方式，可以節省時間和本錢，在很大程度上進步鑄造的靈敏性和消費效率。2 快速成型的原理快速成型技術不僅在制造的思想和實現的方法方面有重要打破，而且對零件質量、性能和制作時間等方面也

3、有很大的進步。它的根本原理如下：每個三維零件是被二維平面沿一樣坐標方向而疊加起來，所以，在分析的過程中，可以把三維實體別離，在一個平面里做信息分析，利用熔結、聚合作用等方法，一層一層有區別地固化液體材料或粘結固體材料，按要求快速制作出零部件。其利用的關鍵制造方式是把新的材料不斷添加到工件上，從而完成零件制作。3 快速成型技術的方法如今快速成型技術的主要方法有：立體平板印刷法、逐層輪廓成型、激光分層燒結法、融化堆積、光掩膜法、陶瓷殼法。由于方法不同，在使用過程中的詳細工藝也會有所區別，各具特點，但是，這些工藝的詳細使用流程卻很相仿。以上方法很多仍處在研究的階段，也有一些已投入實用，例如：立體平板

4、印刷法就是一種比較成熟的技術方法，而且在市場上占有一定的市場份額。4 基于快速成型技術的機械鑄造應用4.1 直接鑄造法直接鑄造法其中的主要特點是一步成型，在這過程中不需要經過轉化形狀，通過金屬澆鑄的方法形成金屬零件。由于金屬零件不用改變其他形狀，所以稱為直接鑄造法。這種方法一般用于鑄造簡單的零件。直接鑄造法有兩種形式：1直接殼型鑄造法。利用激光燒結陶瓷粉，激光在燒結中有選擇性，可以完成對殼型零件的一次性鑄造。運用這種方法，第一是在輔助設計軟件里，把零件模型變化為殼型，再設定澆注系統，殼型的厚度一般選擇5-10毫米。使用激光燒結時燒結非零件材料，而零部分就卻還是粉末。在燒結完成之后，固化剩下的部

5、分就可以得到殼型，最后向殼型物體內澆筑就可以得到金屬零件。這種方式可以節省一些傳統的過程，如模具的設計、制造等，這樣可以有效加速零件加工。同時這種方法也有缺陷，以這種方式制成的零件，它的外表粗糙度比較高。所以這種技術方法的重點就是選擇殼型厚度，優化外表粗糙以及固化工藝等。2直接制模鑄造法。直接制模鑄造時利用粘接劑連接，直接鑄模制成的金屬成型的特點是柔性、環保，這種方法對外形復雜以及內部構造都可以制作，選擇材料的時候可以使用鑄造用砂形成砂型，澆注后就可以鑄成金屬零件。這種方法本錢低，尺寸比較大，可以用于鑄造構造復雜、體積大的零件。4.2 一次轉制法一次轉制法即快速成型之后仍要繼續與別的制造工藝結

6、合鑄成最終產品。這種方法適宜用作制造單件、小批量零件。1砂型鑄造用模快速成型。第一先選用樹脂材料利用快速成型的技術完成模樣的制作，其后進展噴涂抑或鍍金以得到準確的原型。再者就可以將得到的原型放到模板上加工消費。其中的詳細程序如下：通過輔助軟件設定零件的加工數量、圓角以及起模斜度等；在系統中傳入數據，即可得到經過微修后的相關的零件模樣；把得到的模樣拼接制成模板，模樣過大的情況可以使用分模塊的方法進展；形成最終的模樣。一般情況下，為了降低材料的使用量，節約上機的時間，會把模樣的反面會設計為蜂窩狀。這種設計需要考慮模型的承受壓力，同時，考慮到要進步模型的耐磨性，制造時要在模型的表層進展電鍍鋁合金，也

7、可把特氟隆塑料噴涂在表層。2鑄造熔模的快速成型。利用輔助設計軟件和三維成型設備鑄造陶瓷殼，其優點在于有利于減少熔模鑄造所花費的時間，可省去壓型、蠟模等一些工序。不僅如此，這種模型可以完全不用考慮蠟模變形等因素，因此，其優勢還在于增加零件的精準度，鑄造中空零件。使用這種技術，工廠就可以在一周之內制成高精度的零件，極大進步消費效率。3鑄造消失模的快速成型。主要指融積成型FDM、疊層實體制造LOM等一些方式產生樹脂抑或熱塑性材質的原型可以快速成型。把成型模樣用耐火材料涂上，同時將其放入裝滿干砂的密封箱中，并把空氣抽空，使砂型結實起來。這是把已經融化的金屬倒入砂型里，最后燒掉模樣，即可鑄成金屬零件。因

8、為燒模樣的過程中會留下一些灰分，會影響零件的質量，所以利用選擇性激光燒結并使用PMMA構造模樣，這樣才能減少灰分。4.3 二次轉制法二次轉制法的核心在于利用快速成型鑄造出原型模樣，通過選擇硅橡膠、蠟和聚氧脂等一系列材料進展澆注，形成軟模具，之后把其和陶瓷型鑄造、熔模鑄造等其他鑄造法相結合，從而制成金屬零件。因為由原型再到金屬零件需要兩次抑或兩次以上的轉換，因此這工藝被稱為二次轉制法。這種方法適用于制造批量金屬零件。值得關注的是，這項技術的核心在于軟模具準確的尺度以及處理模具表層的粗糙度。5 完畢語快速成形技術作為如今國際上成型工藝中新的關注點，機械鑄造作為一項傳統的工藝，結合這兩門技術各自的特點和優勢，從而在新產品開發中獲得經濟效益以及社會效益。本文闡述了快速成型的原理以及主要方法，并對快速成型的機械鑄造的應用進展分析說明，希望可以給大家帶