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不锈钢精密铸造

不锈钢精密铸造

    在制造业特别是航空、航天、国防、汽车等重点行业,其基础的核心部件一般均为金属零件,而且相当多的金属零件是非对称性的、有着不规则曲面或结构复杂而内部又含有精细结构的零件,这些零件的生产常采用铸造或解体加工的方法。熔模铸造需用母模或过渡模来复制金属件,模具的设计与制造成为铸件生产的瓶颈。快速成型技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模,解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题,极大地提高了生产效率和制造柔性。


    与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起,快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段。熔模精密铸造技术和快速成型技术的有机结合,实现了生产的低成本和高效益,达到了铸件生产的个性化、多样性、快速铸造的目的。


1快速成型技术

1.1 快速原型技术的制作流程

    快速成型制造技术又称为快速原型制造技术 (RapidPrototypingManufacturing,简称RPM)。它包 括SLS、SLA、SLM等成型方法,集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果。与传统制造方法不同,快速成型的过程是首先生成 一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件,将实体模型转换成RP文件标准的STL格式(Sterolithography),并对文件转换中出现的错误进行修补。然后,将上述每一片层的资料传到快速自动成型机中去,用材料添加法并以激光为加热源,依次将每一层烧结或熔结并同时连结各层,直到完成整个零件。SLS成型方法成型材料为各种可烧结粉末,如石蜡、塑料、低熔点金属粉末或它们的混合粉末,根据工艺要求,选取相应的材料,从而快速堆积制作产品实体模型。熔模快速成型技术工艺流程。

不锈钢精密铸造 

熔模快速成型技术工艺流程

1.2快速成型与熔模精密铸造的组合工艺

    精密铸造是所有铸造方法中最精确的一种成 型方法,且可重复性好,铸件只需少量的加工。精密铸造首先需要设计和制作蜡模或其它可消失模用的模具,视铸件的复杂程度和尺寸大小,一般要花几周到几个月时间。得到模具后还要一周时间才能得到铸件,这几周主要是用于制作蜡模和型壳,在小批量生产中模具费用分摊昂贵。

    RPM技术不用制造模具,可直接成型精铸用 蜡模。蜡模的激光快速成型(SLS法)使用的造型材料为石蜡粉末,其工艺过程是先在工作台上铺上一层粉末,在计算机控制下用激光束有选择地进行烧结(零件的空心部分不烧结,仍为粉末材料),被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一层,新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后,去除多余的粉末,便得到烧结成的蜡模。该工艺的特点是材料适应面广,用铸造蜡可制造精铸蜡模,用陶瓷粉末能制造陶瓷型壳,用金属粉末能制成压制蜡模的金属模具。 快速成型技术在精密铸造中的应用可以分为三种情况,


    一是成型蜡模或消失模,即精铸用原型,用于复杂铸件的小批量生产,产品开发或试制件。

    二是直接型壳法,用于小量生产。

    三是快速成型蜡模模具即母模,用于大批量生产,这些方法解决了传统方法的蜡模制造瓶颈问题。

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