硅溶胶铸造在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。
硅溶胶铸造的制壳工艺
制壳包括涂挂和撒砂两道工序。涂挂涂料之前,熔模需经脱油脂处理。涂挂时要采用浸涂法。涂挂操作时应保持熔模表面均匀地涂挂上涂料,避免空白和局布堆积;焊合处、圆角、棱角和凹槽等应用毛笔或工具涂刷均匀,避免气泡;涂挂每层加固层涂料前应清理层上的浮砂;涂挂过程中要定时搅拌涂料,掌握和调整涂料的粘度。
涂挂后进行撒砂。常用的撒砂方法是流态化撒砂和雨淋式撒砂。通常熔模自涂料槽中取出后,待其上剩余的涂料流动均匀而不再连续下滴时,表示涂料流动终止,凝冻开始,即可撒砂。过早撒砂易造成涂料堆积;过迟撒砂造成砂粒粘附不上或粘附不牢。撒砂时熔模要不断回转和上下倒置。撒砂的目的是用砂粒固定涂料层;增加型壳厚度,获得必要的强度;
提高型壳的透气性和退让性;防止型壳硬化时产生裂纹。撒砂的粒度按涂料层次选择,并与涂料的粘度相适应。面层涂料的粘度小,砂粒度要细,才能获得表面光洁的型腔,一般面层撒砂粒度可选择组别为30或21的砂;加固层撒砂采用较粗的砂粒,好逐层加粗。制壳时,每涂挂和撒砂一层后,必须进行充分的干燥和硬化。
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