3D打印砂型铸造生产工艺

砂模铸造是铸件生产中常用的铸造工艺。铸造是金属加工方法之一。它是将液态金属浇注到适合零件形状的铸造型腔中的一种金属加工方法。其冷却凝固后，得到具有一定形状、尺寸和性能的金属零件毛坯。但铸件的结构形状越复杂，铸造模具就越麻烦。快速原型技术使得成形过程的难度与要成形的物理实体形状的复杂程度无关。因此，当今砂型的许多建模任务必须通过3D打印机来完成。这一宝贵的技术特征使其能够最好地适应当代制造市场的竞争环境并迅速发展。

目前非常流行的增材制造技术（通常称为 3D打印技术）是制造原理上的突破。不需要任何特殊的辅助工具，不受批量大小的限制。它可以直接从CAD三维模型快速生产产品。可直接转化为三维实体模型，产品成本与零件的复杂程度几乎无关。特别适合制造内部结构精细的复杂零件，且制造灵活性极高，一机可制造多种类型的零件。相同形状的零件。

快速成型技术只需传统加工方法30%~50%的工时和20%~35%的成本即可直接制造产品样品或模具。 3D打印原型已广泛应用于机械、电子、汽车、航空、航天等领域。随着这项技术的改进，它为制造业带来了革命。

快速成型铸造模具可用于砂型铸造、熔模铸造、陶瓷精密铸造、石膏精密铸造。直接 3D 打印砂型消除了对传统工艺模型的需求。根据铸造CAD模型的几何信息（包括浇注系统等工艺信息）精确控制造型材料的造型过程并直接制造铸造模具，这是对传统铸造工艺的重大变革。

那么如何将铸造和3D打印结合起来呢？

工业零件模具是由一整套组合而成。

整套模具可以通过3D打印技术完成。在3D打印机的CAD文件中，一套完整的模具就这样“平躺”在打印台上。

由于砂型3D打印机的成型缸内有足够的空间，为了节省成本，工程师可以在打印前将许多模型文件导入其中。所以每次打印之前，模型数据看起来都很密集。

与常见的桌面3D打印机不同，沙子3D打印机体积相当大，因此只能在工厂里看到。成型尺寸可达2米×1米×1米

3D打印的过程是先铺一层沙子，用粘合剂固化，然后层层堆叠。砂模的材料是石英砂。由于树脂是用来将沙子材料粘合在一起的，所以这种沙子也被称为树脂砂。树脂砂材料的层厚度可以低至仅300微米（三根头发的厚度）。

我们以涡轮工业零件的生产为例，看看这个零件是如何制造的。