覆膜砂铸造在3D打印的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件,将其转换成特定的文 件格式,再用相应的软件从文件中“切”出设定厚度的一系列片层,或者直接从CAD文件切出一系列的片层。成型材料为各种可烧结粉末,如石蜡、塑料、低熔点金属粉末或它们的混合粉末。 3D打印技术与传统方法相比具有个性,其特点如下:
1.方便了设计过程和制造过程的集成,整个生产过程数字化,与CAD模型具有直接的关联性, 零件所见即所得,可随时修改、随时制造,缓解了复杂结构零件CAD/CAM过程中CAPP的瓶颈问题。
2.可加工传统方法难以制造的零件材质,如梯度材质零件、多材质零件等,有利于新材料的设计。
3.制造复杂零件毛坯模具的周期和成本大大降低,用工程材料直接成形机械零件时,不再需要设 计制造毛坯成形模具。
4.实现了毛坯的近净型成形,机械加工余量大大减小,避免了材料的浪费,降低了能源的消耗, 有利于环保和可持续发展。
5.由于工艺准备的时间和费用大大减少,使得单件试制、小批量生产的周期和成本大大降低,特 别适用于新产品的开发和单件小批量零件的生产。
6.与传统方法相结合,可实现快速铸造、快速模具制造、小批量零件生产等功能,为传统制造方 法注入新的活力。
一: 模料的分类
随着覆膜砂铸造工艺的发展,模料的种类日益繁多,组成各不相同。通常按模料熔点的高低将其分为高温、中温和低温模料。
低温模料的熔点低于60°C,我国目前广泛应用的石蜡—硬脂酸各50的模料属于这一类;
高温模料的熔点高于120°C,组成为松香50、地蜡20%、聚乙烯30%的模料即为较典型的高温模料。
中温模料的熔点介于上述两类模料之间,现用的中温模料基本上可分为松香基和蜡基模料两种。
二:模料性能的基本要求
热物理性能:合适的熔化温度和凝固区间、较小的热膨胀和收缩、较高的耐热性(软化点)和模料在液态时应无析出物,固态时无相变;
力学性能:主要有强度、硬度、塑性、柔韧性等;
工艺性能:主要有粘度(或流动性)、灰分、涂挂性等。
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