3D打印技术用于砂型铸造工艺品的实践

采用3D打印的PLA工艺品模型,预埋于粘土砂型中,在模型底部设置熔融PLA流出孔。在高温作用下,使模型融化,得到完整型腔。合上上型,放置浇口杯,浇注金属液得到完整铸件。冷却完毕,经清理后,在铸件表面涂覆腻子膏并上色,得到理想创意工艺品,完成了试验。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

3D打印技术在金属铸造领域的研究现状与展望

综述了3D打印在快速熔模铸造、砂型铸造等金属铸造领域的研究现状及发展前景。3D打印技术应用于快速熔模铸造的研究中,多采用3D打印制造的原型替代传统的蜡模作为熔模,表面涂覆浆料,经过焙烧制得型壳,再进行铸件浇注成型;结合3D打印技术的砂型铸造可用于复杂结构的砂型(芯)的制造,其零部件尺寸精度较传统砂型铸造尺寸精度高,且具有高效率和低成本的显著优点。最后重点分析了国内外3D打印发展的现状,提出我国3D打印技术产业现阶段应重点突破高性能原材料、核心零部件与工艺软件的瓶颈,提升我国增材制造产业的核心竞争力。     

3D打印在铸造技术中应用

介绍了3D打印的基本概念、技术原理及发展历程,对其结合传统铸造技术进行优势互补,所形成的快速铸造工艺进行了总结,并对快速铸造在国内外的发展现状进行了阐述。从快速铸造中的应用分类、工艺流程图和实际案例三个方面对3D打印技术在铸造中的应用进行了总结和分析,阐明了多种快速铸造技术原理、研制经历和若干知名公司的技术特点。最后对3D打印技术的应用发展进行了展望,3D打印技术的发展必将给铸造业带来一场新的技术革命。     

基于3D打印技术的车钩快速铸造工艺研究

将3D打印的SLS与SLA技术应用于轨道交通车钩铸件的开发应用,实现了3D打印技术与传统铸造的良好结合。通过3D打印辅助制造,实现了铸件的快速开发,保证了铸件良好的内外部质量。     

基于3D打印技术的铸造起重机车架轻量化研究

铸造起重机,是依靠沿厂房轨道方向的纵向移动、小车的横向移动和吊钩的升降运动来进行搬运工作的机器。其中小车架作为起重机的主要部件之一,约占起重机总重量的16%,起着主要的承载作用,因此设计出合理的小车架结构对起重机整体的安全性、经济性有很重要的意义。以10 t铸造起重机车架为研究对象,设计以3D打印技术为主要加工方法的新型车架。首先,以车架钢板为坐标平面建立坐标系,并根据车架上减速器座,电机座,定滑轮等放置的位置为坐标点输入坐标系,确定切割的位置、尺寸,结合ANSYS有限元分析软件,通过分析车架整体结构的应力及变形情况,对车架进行局部优化。结果表明:以3D打印技术进行切割设计的起重机车架与原起重机车架强度相仿,重量减少169 kg,减重部分占改进前车架重量的17.4%。     

铸造砂型3D打印技术应用及展望

从3D打印技术发展、3D打印相比传统铸造的优势以及3D打印产业链前后端的发展等作了简要的介绍、分析,指出铸造砂型3D打印未来可能的发展趋势,以期能给铸造砂型3D打印技术相关领域未来的发展带来思考.     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术（LENS）,激光选区熔化技术（SLM）及电子束选区熔化技术（EBSM）3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

金属3D打印工业化必争之地

<正>世界首款3D打印金属自行车车架于日前亮相,由英国唯一的激光熔融系统制造商雷尼绍与英国自行车设计和制作公司联袂制造。该自行车车架由钛合金制成,重2.1 kg。据介绍,传统的车架通过铸铝成形,是实心结构,而这款3D打印金属自行车车架设计为空心结构,减轻了质量,有利于竞技,还具备耐腐蚀、经     

3D打印医用金属植入体

3D打印医疗化产品推动了我国医疗技术不断升级,也是我国进入创新中国和健康中国新时代的标志。本文简述了3D打印医用金属植入物（桡骨、肱骨、胸骨、肋骨、脊椎、髋关节、股骨、膝关节、颅骨及义齿）的应用,涉及人体的四肢骨、躯干骨、颅骨和牙齿。因个体化的量身定制优势,3D打印技术革新了传统手术方式和假体材料加工,也提高了植入体适配率和手术成功率,为患者康复带来希望与福音。     

基于砂型3D打印泵体的铸造工艺研究

以泵体为研究对象,就数值模拟和砂型3D打印技术在砂型铸造中的应用进行了研究,利用Anycasting软件比较了泵体铸件侧注式、顶注式和底注式浇注方案,并确定侧注式浇注系统为最佳选择。采用3D打印技术对泵体砂型进行了制作,采用砂型铸造工艺制备出了合格铸件。结果表明,数值模拟结合砂型3D打印技术在铸造中的应用,可有效缩短零件开发周期,降低生产成本,大大提高了生产效率。     

激光选区熔化金属3D打印设备现状与发展趋势

通过对激光选区熔化金属3D打印设备结构、主要设备供应商以及研究机构的分析,对国内激光选区熔化金属3D打印设备发展进行了总结,并对其发展提出建议。     

3D打印技术与传统铸造技术相结合铸造管类零件

简述了3D打印的基本原理,将3D打印技术与传统铸造相结合,成功试制出了具有复杂结构的铸铁管类零件,并介绍了具体的实施流程,解决了在试制过程中遇到的问题。最后通过对零件的解剖分析,证明了该方法适用于单件小批量生产。     

基于砂型3D打印技术的气缸体快速铸造工艺开发

运用MAGMA数值模拟软件和采用3D打印砂型芯快速铸造技术,对某型发动机气缸体工艺设计方案进行仿真分析和优化工艺设计。采用3D打印技术进行砂型、砂芯的快速制造,大大减少了型芯数量,提高了铸件尺寸精度,缩短了开发周期。     

基于3D打印铸造技术综合实训模式的探索与实践

以培养学生的综合创新与实践动手能力为目的,探索了3D打印-铸造模块交叉融合开放实训的教学模式在工程训练中心的应用前景,包含课程体系、运行机制及实训效果等内容。3D打印-铸造两模块交叉融合实训使用包括三维建模、3D打印、熔模铸造等技术进行金属材质的产品制造,能够提高学生的工程实践动手能力、激发学生的综合创新能力。此举有效的推动了工程训练中心的模块建设和实训改革,对于工程训练中心后续全面开展模块交叉融合式的开放工程实训具有一定的借鉴作用。     

基于砂型3D打印技术的铝合金异形联通管铸造实践

针对铝合金异形联通管难分型,砂芯难设计制造的特点,采用砂型3D打印技术铸造工艺方案设计,实现快速无模制造。采用这种砂型3D打印技术可以实现快速无模生产,能提高尺寸精度,缩短生产周期,降低新产品开发费用,为类似零件成形提供参考依据。     

铸造砂型3D打印技术应用及选型分析

研究了当前铸造砂型3D打印机的应用原理、工艺流程及主要性能,并对选型参考、应用等方面进行分析。结果表明,砂型3D打印技术相比传统树脂砂铸造技术有其先进性及优势,企业用户在选择砂型3D打印设备时,需根据自身企业产品的特点综合考虑,砂型3D打印在铸造上的应用工艺已相对成熟。     

金属3D打印成形工艺研究

采用数值计算与实验分析相结合的方法,深入研究了单颗金属熔滴的沉积、铺展变化,验证了当前模型的正确性。通过对单颗金属熔滴沉积行为的研究,建立了单道横向/多层及三维实体零件搭接成形数值计算模型,探索了金属熔滴在小空间、大温度梯度环境下沉积成形中熔体流动、铺展、凝固成形机理,揭示了典型特征截面上搭接成形时,熔滴沉积中的主要特征因素与成形形貌、内部质量之间的影响规律,获得了最优的工艺窗口,为后续电力金具金属件的熔滴液流沉积成形提供了技术支持和参考依据。     

金属3D打印数字化制造研究进展

数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型,实现对整个制造流程的智能控制,进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程,实现金属3D打印全流程的数字化控制,有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题,推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵,随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展,最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点,展望了发展前景。