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快速成型铸造:新型制造技术

【摘要】:快速成型铸造技术也称为快速原型铸造技术,是以分层合成工艺为基础的计算机快速立体模型制造系统。用这种模型作为模样进行熔模铸造可以大大缩短铸造生产周期。目前,正在应用与开发的快速成型铸造技术有激光立体光刻技术、激光粉末选区烧结成型技术、熔丝沉积成型技术、叠层轮廓制造技术等多种工艺方法。

快速成型铸造(Rapid Prototyping Manufacturing,RMP)技术也称为快速原型铸造技术,是以分层合成工艺为基础的计算机快速立体模型制造系统。快速成型铸造技术集现代数控技术、CAD\CAM技术、激光技术以及新型材料于一体,突破了传统的加工模式,可以自动、快速地将设计思想转化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零件,从而对产品设计进行快速评价、修改。

快速成型铸造技术的工作原理是将零件的模型分解成一层层的横向薄层,确定各层的平面轮廓,再将这些模型数据信息按顺序一层接一层地传递到分层合成系统,在计算机的控制下,由激光器紫外线发生器逐层扫描塑料复合材料、液态树脂等成形材料,在激光束或紫外线作用下,这些材料将发生固化、烧结或黏结而制成立体模型。用这种模型作为模样进行熔模铸造可以大大缩短铸造生产周期。

目前,正在应用与开发的快速成型铸造技术有激光立体光刻技术、激光粉末选区烧结成型技术、熔丝沉积成型技术、叠层轮廓制造技术等多种工艺方法。各种工艺方法原理相同,只是技术有所差别。

(1)激光立体光刻技术(SLA) 采用SLA成型方法生产金属零件的最佳技术路线为SLA原型(零件型)—熔模铸造—铸件。SLA主要用于生产中等复杂程度的中小型铸件。

(2)激光粉末选区烧结成型技术(SLS) 釆用SLS成型方法生产金属零件的最佳技术路线为SLS原型(陶瓷型)—铸件或SLS原型(零件型)—熔模铸造—铸件。SLS主要用于生产中小型复杂铸件。

(3)熔丝沉积成型技术(FDM) 采用FDM成型方法生产金属零件的最佳技术路线为FDM原型(零件型)—熔模铸造—铸件。FDM主要用于生产中等复杂程度的中小型铸件。