快速成型技术及其在铸造中的应用

HEATS

    快速成型制造（Rapid Prototyping-RP）技术是国际上新开发的一项高科技成果，简称快速成型技术。它的核心技术是计算机技术和材料技术。快速成型技术摒弃了传统的机械加工方法，根据CAD生成的零件几何信息，控制三维数控成型系统，通过激光束或其它方法将材料堆积而形成零件的。用这种方法成型，无需进行费时、耗资的模具或专用工具的设计和机械加工，极大地提高了生产效率和制造柔性。
    在铸造生产中，模板、芯盒、压蜡型、压铸模等的制造往往是靠机械加工的办法，有时还需要钳工进行修整，费时耗资，而且精度不高。特别是对于一些形状复杂的薄壁铸件，例如飞机发动机的叶片、船用螺旋浆，汽车、拖拉机的缸体、缸盖等，模具的制造更是一个老大难的问题。虽然一些大型企业的铸造厂也进口了一些数控机床、仿型铣等高级设备，但除了设备价格昂贵之外，模具加工的周期也很长，而且由于没有很好的软件系统支持，机床的编程也很困难。面对今天世界上经济市场的竞争，产品的更新换代日益加快，铸造模具加工的现状很难适应当前的形势。而快速成型制造技术的出现为解决这个问题提供了一条颇具前景的新路。
    目前世界上已投入应用的快速成型装置所采用的主要方法有以下6种：
    （1）SL（Stereo Lithography）法--立体平版印刷法；
    （2）SLS（Selective Laser Sintering）--激光分层烧结法；
    （3）LOM（Laminated Object Manufactu-ring）--逐层轮廊成型法；
    （4）SGC（Sold Ground Curing）--光掩膜法；
    （5）FDM（Fused Deoposite Manufacturing）--熔化堆积法；
    （6）DSPC (Direct Shell Production Casting)--陶瓷壳法。
    以上各种方法的具体工艺各有特点，但工艺的基本过程是相同的。此外，还有一些方法尚处于研究之中。在这6种方法中，SL法最成熟，也是市场的最大占有者。