在本文中，我们将讨论传统的
成型技术以及它们如何使用
3D打印机进行更改。 最重要的是-目前市场上哪些现有3D打印机适合在此类生产中实施。
目录
关于铸造与传统技术的比较附加技术转换算法应用领域铸造模型的3D打印机和3D打印技术FDM（FFF）：存款PICASO 3D设计器XSLS-选择性激光烧结-选择性激光烧结森泰尔SS600GSLA-光刻激光设备-激光光刻Zrapid iSLA1100DLP-数字光处理FlashForge猎人DLP体素喷射Voxeljet VX 1000用于制作模具的3D打印机活页夹喷射技术-活页夹应用森泰尔SB1000模具印刷SLS3D太阳能打印总结关于铸造
铸造厂的最终产品是铸件-将来的零件或工件。 它们的质量可以是几克或几百吨。
这就是在机床厂完成的过程。
在生产中使用铸造的以下特征可以被区分：
- 具有获得几克至数百吨重量，几何形状复杂以及各种机械和操作性能的产品的能力；
- 有可能获得其材料或尺寸使其无法或无法通过其他方法创造利润的产品；
- 与通过体积热冲压或锻造获得的毛坯相比，铸件在尺寸和形状上尽可能接近成品。
与传统技术的比较
在传统的铸造过程中，可以手动或通过机加工来制作主模型。 无法手动实施某些表格。 为了制造原型，使用了五轴CNC加工中心，这大大增加了可能的形状多样性，但是这种蜡或原型的成本显着增加。 这种获取铸件的方式与批量生产有关，在中小型系列中，这在经济上通常是不切实际的-在这里3D打印的使用更为合理。
模型成本对生产副本数量的依赖关系图显示了使用附加技术的有效性。附加技术转换算法
任何铸造厂的技术人员面临的挑战之一：最大限度地减少加工毛坯的耗时操作。 通过以下事实解决了这一问题：铸件应尽可能接近必要零件的参数，这也节省了时间和金钱。 在这里，添加剂技术的创新可以挽救生命，而这些技术可以绕过铸造制造技术的传统第一步，从而加速工艺技术。 制造商可以在一次操作中获得必要的铸造模型或模具。
在红色区域-传统的铸造工艺，在绿色和蓝色区域-使用添加剂技术成型-生产时间减少了2-6倍。从经济的角度来看，已经在许多现代工业中引入的产品的直接印刷比传统的铸造更为昂贵。 因此，用于熔炼和燃烧的模型的3D打印以及已经准备好铸造的模具和型芯的合成特别引起人们的兴趣。
添加剂注射成型比直接印刷更经济。应用领域
在珠宝企业，牙科和整形外科产品的生产，设计局，研究与开发，培训中心和原型中心中，使用3D打印机打印的主模型和注塑模。
因需要使用添加剂技术而获得的几何形状复杂的铸件可用于电影院和电视中，这时需要快速生产出形状复杂的特殊道具。
电影“ Coordinates：Skyfall”的模型Aston Martin 1960 DB 5代理007是使用附加技术创建的，目的是将原始汽车保存在特技场景中。使用在3D打印机上打印的砂模铸造的装饰品。铸造模型的3D打印机和3D打印技术
要获得注射模型，请使用3D打印技术FDM（FFF），SLS，SLA，DLP。 这些技术使您可以打印必要的模型，以便随后熔炼或烧毁围绕它形成的模具。 对于失蜡模型，使用蜡，对于燃烧的模型使用-PMMA，CAST塑料和特殊的光敏聚合物。
使用这种解决方案的主要优点是，无需准备专用设备（例如模具），并且在燃烧过程中材料的灰分低。 准备好的3D模型将立即发送以进行打印，并在进行一些后期处理后即可使用。
FDM（FFF）：存款
3D打印方法对于附加技术的专业人士和业余爱好者来说是众所周知的，不需要额外的描述。
用于FDM烧尽模型的灯丝材料是特殊的塑料或蜡含量高的复合材料。
主体设备FDM（FFF）-打印机。使用FDM技术的3D打印过程。PICASO 3D设计器X
PICASO 3D Designer X -FDM打印机，具有200x200x210 mm的建筑面积，可以使用ABS，PLA，HIPS，PVA，ULTRAN 630，ULTRAN 6130，ASA，ABS / PC，PET，PC，摩擦，铸造，松弛等材料进行打印，ETERNAL，FLEX，RUBBER，SEALANT，PETG，AEROTEX，CERAMO，WAX，SBS，SBS PRO，PROTOTYPERSOFT，PRO-FLEX，TOTAL PRO，NYLON和PEEK，速度最高为100cm³/ h，层厚度为10微米。
SLS-选择性激光烧结-选择性激光烧结
它用于制造形状复杂，精度适中且尺寸较大的主模型。
工作原理：在充满惰性气体（例如氮气）的工作室中，将粒径为50-150微米的聚苯乙烯粉末滚动到平台上。 在CAD模型的“主体”的横截面上，用CO2激光（温度为100-120°C）烧结新层。 此外，将工作平台降低0.1-0.3 mm，然后再打印下一层。
SLS打印机的主要设备。印刷模型不需要支撑，因为材料本身就是支撑材料-周围的粉末。 未使用的物料将被重复使用。
在这种打印机上获得的模型中装有模具材料，然后将其在煅烧炉中燃烧。 燃烧会散发出必须中和的可燃气体。 存在用燃尽模型的灰烬堵塞模具的危险，因为用于制造模具的材料的灰分含量很低，仅为百分之一。
左侧是3D打印的聚苯乙烯模型，右侧是铝铸件森泰尔SS600G
Sentrol SS600G -SLS 3D打印机，构建面积为600x400x400 mm，打印速度为26cm³/ h，XY精度为300微米，Z精度为250微米。
SLA-光刻激光设备-激光光刻
印刷过程类似于SLS，但不是粉末材料-液体。 紫外线激光作用于有选择地逐层固化的材料上。
作为材料，使用光敏树脂和光敏聚合物。 工作平台下降或上升（取决于光源的位置），液体在指定的位置被激光聚合。 未消耗的液体材料（如粉末）可以重复用于打印后续模型。
使用SLA技术的3D打印过程。所得模型具有较高的表面质量，从而无需进一步加工。
喷射螺旋桨叶轮的塑料立体光刻模型（左上），由它们制成的蜡模型（左下）和金属铸件（右）。左侧是SLA模型，右侧是银铸件。Zrapid iSLA1100
Zrapid iSLA1100 3D激光打印机以100〜230克/小时的速度打印尺寸最大为600x1000x1000 mm的物体。
DLP-数字光处理
基于DMD芯片的DLP投影仪用于固化光敏聚合物。 这是与使用紫外线激光的SLA技术的主要区别。 另一个区别是，整个层都被投影，所有像素同时被投影，而不是被激光束所吸引，这加快了处理速度。
DMD芯片带有两个微镜。在这种打印机上打印的模型需要卸下支撑架并进行UV处理。 也就是说，使用此技术获得的模型的后处理与使用SLA技术进行打印的模型没有区别。
DLP打印过程。DLP投影仪的光斑，取决于特定层的打印。通过DLP打印，您可以更快地获得模型，但其表面不如SLA打印机光滑。
SLA（左）和DLP（右）。在SLA技术和DLP技术上打印时，细节上的差异。FlashForge猎人DLP
FlashForge Hunter DLP是DLP打印机，层厚度为25-50微米，打印区域为120x67.5x150 mm。
使用FlashForge Hunter DLP打印机制作的印刷模型和成品。体素喷射
Voxeljet是一种由塑料粉末或沙子逐层粘结的方法，由德国同名公司开发。 其对应的Binder Jet仅在沙子上工作。
MJ和SLS技术的结合产生了类似的3D打印机。 使用PMMA作为材料，可以获得可燃模型。 PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯（如果更简单）-破碎的有机玻璃，其分数为85μm。 打印头在工作平台上放置一层100至150微米厚的粉末。 接下来，施加粘合剂，再次在其上放置一层粉末。 因此重复此过程，直到完全制造出必要的模型为止。 在沙子的情况下，我们得到了注射模具。
与SLA技术一样，Voxeljet模型也适用于精密铸造。根据PMMA模型的铸件，无需后处理。Voxeljet VX 1000
Voxeljet VX 1000提供1060 x 600 x 500毫米的打印区域，100微米的层厚度，0.3％的精度和36毫米/小时的垂直速度。
用于制作模具的3D打印机
您可以使用Binder Jet和SLS技术快速获得高质量的模具。 使用这些技术的3D打印机从特殊的铸造砂中打印模具。
活页夹喷射技术-活页夹应用
这项技术使您无需任何其他处理即可在几何图形中打印复杂的砂几何图形。 打印后，您可以立即开始投射。 Binder Jet技术的主要优点在于，这种打印机的操作不需要任何特殊条件：可以在室温下进行打印。
使用Binder Jet技术的打印过程。物料（在这种情况下为沙子）是使用辊子分配在工作平台上的。 此外，打印头在粉末上施加粘结粘合剂。 平台沿着模型层的厚度下降，并且在砂子与液体（即用胶水）结合的地方形成物体。 与SLS技术类似，未使用的材料支持将来的模型。
采用Binder Jet技术的主要打印机设备。粘结剂喷射铸造模具。森泰尔SB1000
Sentrol SB1000 3D打印机使用Binder Jet技术进行打印，其层厚度为100微米，XY精度为0.0625毫米，模型尺寸最大为120x67.5x150毫米。
模具印刷SLS
与先前提到的SLS技术的主要区别在于使用预先覆有聚合物的铸造砂作为印刷材料。 用激光烧结该材料，然后清洗。 将所得的模型置于煅烧炉中进行固化，该煅烧炉的温度为300-350°C。 与Binder Jet的主要区别在于成品模具的更高细节。 的确，由于需要额外的处理，因此要获得最终的表格需要更多的时间。
3D太阳能打印
顺便说一句，还有另一种有趣的沙印刷技术-Solar Sinter。 它是由德国工程师，设计师和艺术家
Marcus Kaiser开发的 。 尽管精度很低，但Solar 3D打印还是创建砂模的理想选择。
如果要在沙漠打印，则需要带一个办公室。 Marcus Kaiser提供带有反射涂层的金字塔形帐篷-避开烈日的绝佳遮盖物。如果您的公司位于沙漠中，那么这是最好的选择-围绕沙子和阳光，这通常需要9个小时轮班。 您只需要将打印机与计算机一起携带。 打印机配有菲涅耳透镜，该透镜将阳光聚集到光束中，从而可以熔化温度为1400-1600°C的沙子； 太阳跟踪器，用于跟踪太阳的位置并将镜头转向太阳； 以及用于为装置的电驱动器供电的光电管。 主要优点是节省了电力，材料和租赁空间。 但是，更重要的也许是概念主义。
在太阳能3D打印机上打印的过程。这样的打印机，由于应用的特殊性，以及由于所得模型的低准确性，几乎不能用于工业需求。 但是对于艺术家和工匠来说，这将是一个真正的发现。 在其上印刷模具也许是一种可疑的职业，但艺术品确实如此。
使用大汤匙从太阳能3D打印机的工作区域中删除模型。 您可以使用插头，但是速度会降低。但认真的说-谁知道下一步该技术去哪里？ 有时疯狂的项目会带来新的可能性。
总结
3D打印的引入使
铸造过程更便宜，更快捷，使您能够生产具有复杂几何形状和各种尺寸的模型和模具，而不会损失最终铸造的准确性。
建议使用使用FDM（FFF），SLS，SLA / DLP，Voxeljet技术的打印机来获取丢失和烧毁的模型。 所使用的材料具有较低的灰分百分比，并且打印模型比手动或使用
CNC机器生产它们要快。
使用失蜡模型生产铸件的工艺链示例。对于模具，具有合适材料的Binder Jet和SLS印刷技术是合适的。
铸造中的添加技术适用于需要尽可能便宜且快速地获得将来的铸造主模型或模具的情况，例如在设计局和中试工厂。 它们也适用于批量生产-如果不需要微米精度，则速度和工作成本的差异使其比在CNC铣床上加工更具吸引力。
现在，您可以从
金属或
塑料订购铸件，并查看在铸件中应用3D打印的结果。
您可以在
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