大型鑄造件砂型3D打印

  砂型3D打印突破了傳統(tǒng)工藝的許多障礙，與傳統(tǒng)鑄造工藝相比有巨大的優(yōu)勢，在船舶、航空航天、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、輪機(jī)制造等重工業(yè)領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用。 

      砂型3D打印在技術(shù)上突破了傳統(tǒng)工藝的許多障礙，使設(shè)計(jì)、制造的約束條件大大減少，主要體現(xiàn)在：

   a、無需模型：傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)中，模型制造是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而使用砂型3D打印技術(shù)則避免了這一問題

   b、一體化造型：省去合箱，減少設(shè)計(jì)約束和機(jī)加工量，使鑄件的尺寸精度更容易控制

   c、型、芯同時(shí)成型：傳統(tǒng)工藝出于起模考慮，型腔內(nèi)部一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型芯，型、芯分開制造，再裝配，砂型3D打印更便捷

   d、可制造含自由曲面的鑄型

弗朗西斯型水輪機(jī)葉輪的快速迭代

對于葉輪的設(shè)計(jì)迭代來說，每一個(gè)新的幾何形狀的設(shè)計(jì)都關(guān)乎水輪機(jī)的工作性能。而由于3D打印砂模技術(shù)帶來的快捷性，現(xiàn)在鑄造廠只需要把新設(shè)計(jì)的葉輪模型CAD數(shù)據(jù)發(fā)送到銘晶三維。

我們收到設(shè)計(jì)模型的數(shù)據(jù)后會(huì)做一個(gè)檢查，隨后這些數(shù)據(jù)處理并被3D打印設(shè)備讀取，短短的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，葉輪的砂型就被設(shè)備打印出來。

打印工作完成后，多余的沙子被去除，然后通過壓縮空氣來清洗砂型，隨后運(yùn)到鑄造廠。在鑄造廠，這些砂型模具被涂黑，組裝完成好的砂模被送至1650°C的鑄造環(huán)境下，來鑄造耐腐蝕不銹鋼材料的葉輪。

這個(gè)過程主要用于葉輪原型的生產(chǎn)，因?yàn)?D打印砂型不需要使用傳統(tǒng)的方法來生產(chǎn)昂貴的砂型模具，這節(jié)省了大量的成本，而且當(dāng)新的設(shè)計(jì)迭代要求做出改變的時(shí)候，只需要點(diǎn)擊鼠標(biāo)，新的砂型又可以開始生產(chǎn)了。

與傳統(tǒng)的先制造木模再生產(chǎn)砂型的方法不同的是，3D打印還帶來了設(shè)計(jì)的自由度。傳統(tǒng)方式制造葉輪，由于葉輪設(shè)計(jì)弧度的問題，常常不得將葉輪分為幾塊來生產(chǎn)，以解決干涉問題，而通過3D打印，這些復(fù)雜的設(shè)計(jì)可以被完整的制造出來。

這使得鑄造精度更高，并減少清洗要求，減少鑄造缺陷。高質(zhì)量、低成本、短交貨期，使得鑄造廠越來越依賴3D打印的方式來完成砂型制造。

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