基于砂型3D打印技术的薄壁筒形件铸造成形技术

近年来,砂型3D打印技术取得了重大进展,利用有机粘结剂和树脂结合自硬化技术制作砂型已成熟,可运用于铸造行业,这解决了传统铸造方法普遍存在的生产效率低、工艺设计复杂等问题。采用差压铸造能够生产出性能优异的高质量铸件,当与3D打印技术结合时,能够快速获得复杂、精密的铸造成形零件。本文将3D砂型精密打印技术与差压铸造成形技术结合,采用ZAlSi7MgA铸造铝合金材质,试制了具有复杂内腔结构的薄壁筒形结构件。结果表明:产品附铸试样性能远优于国标要求,其中抗拉强度平均值达到348 MPa,提升18%,断后伸长率平均值为5.5%,提升83%,产品内部质量达到Ⅰ类铸件水平;经尺寸扫描分析,产品内腔单侧尺寸公差范围为-0.0976~+0.1089 mm,满足±0.3 mm的设计指标,实现了薄壁复杂筒形结构件的差压精密铸造成形。

3D打印及增材制造技术在铸造成形中的应用及展望

3D打印技术是现代工业制造领域正在迅速发展的一项新技术,其核心思想为增材制造。目前,3D打印技术已在铸造成形中逐渐使用,该技术推动了传统铸造技术的发展和革新,对未来智能铸造发挥着重要作用。综述了近年来国内外SLS、SLA、FDM、3DP、LOM五种典型3D打印技术,以及在铸造成形中特别是在铸造模具领域的应用情况,并指出了目前存在的问题及发展趋势,为今后3D打印技术在铸造成形中的进一步研究和应用提供参考。

在铸造生产中应用3D打印技术发展展望

从3D打印技术概述的基本情况出謇进行了总结，概述了30打印技术主要应用领域及国内外技术与行业现状。针对3D打印在快速制造砂型、直接打印金属产品、缺陷修补（再制造）方面的应用。并对3D打印技术在铸造中应用发展作了展望。

结构对SLS砂型次级烧结区的影响及其控制工艺研究

设计了一种包含多种常见结构的精度测试件,用于探究结构对SLS打印的砂型成形精度的影响。通过打印和尺寸测量发现,纵向椭圆结构和圆孔的次级烧结相对其他结构更加严重,且存在方向性差异。采用低密度多道次的扫描方法,相较于常规扫描方法,在0.1 J·mm·s^(-2)的总能量密度下可以将国标鼓形件的精度等级从无评级提高至5级,筋板的尺寸偏差降低到0.072 mm,显著改善了砂型的尺寸精度。

基于3D打印的熔模铸造工艺设计

设计了一种3D打印结合传统熔模铸造的新型铸造工艺,主要探究了3D打印工艺中内模材料的选取、内模打印的底部/顶部厚度与填充密度最优化,以及型壳干燥的最佳温度的选取,且通过实践成功地铸造出复杂薄壁铸件。从宏观、微观观察了铸件缺陷,系统地分析了缺陷产生的原因,并提出了基于浇注系统设计、浇注系统模拟、3D打印模型表面预处理的解决方案。验证了基于3D打印的熔模铸造工艺的可行性。

正常妊娠和妊高征胎盘血管三维铸型形态研究

目的:建立正常妊娠和妊高征胎盘血管的三维铸型模型,探讨正常妊娠和妊高征胎盘血管的三维分布结构特征和临床价值。方法:采用改良的血管铸型方法,通过胎盘脐动、静脉灌注血管铸型材料,铸建20例正常胎盘,48例异常胎盘血管模型。结果:①人胎盘血管三维结构模型中,正常胎盘血管分支分为5-7级,胎盘动静脉系统容积为152.5mL±45.3mL,末梢动静脉分支数比值为1:2;②重度妊高征胎盘血管系统容积为102.8mL±36.1mL（P<0.01）,末稍动静脉分支数比值2:3或1:1（P<0.05）;③特殊胎盘的血管结构均有特殊性。结论:建立胎盘血管三维铸型,有利于直观了解正常和异常胎盘血管系统的结构,它不仅可作为教研模型,而且对深入探讨胎盘功能也有一定价值。

玻璃模具的机辅三维设计与制造

研究了非圆玻璃瓶横切面的计算机辅助三维设计与绘图方法，先将物体等分为若干段，分别计算出各段的几何尺寸和面积，再用辛普生公式计算出容积。其结果可自动生成物体的三维图形。用快速成形技术制造出纸质或塑料质的玻璃制品样件，并制造成型模具陶瓷精密铸造的模型，最终在车削中心或加工中心可精确快速加工成形模的三维型腔。

基于复杂铸件无模复合成形技术高精度铸型组装控制方法研究

采用复杂铸件无模复合成形技术快速制作砂型模具,通过设置3D打印检具直接控制铸型组装精度和砂型坎合结构间接控制铸型组装精度两组对比试验,研究了两种控制方式的组装精度误差。通过扫描分析研究了砂型组装后型芯的偏心距D。结果表明,通过3D打印检具直接控制组装精度的方式,偏心距误差值最小,可获得组装精度较高的铸型。

艺术铸造中小件模型的数字化制作技术

艺术铸造中小件模型的制作已经引进全新的数字化制作技术,这对传统的制模技术形成强烈的冲击。本文主要介绍了艺术铸造模型前期数据扫描、制作以及模型数字化修复的全过程,以图片、文字相结合的内容直观的做了介绍,完整呈现了数字化技术铸造模型的核心组成部分。

3D打印技术在高端铸件研发中的创新应用

以某中速柴油机气缸盖铸件为研究对象,介绍了3D打印技术的创新应用。将传统铸造工艺的模具制造、制芯、造型、合箱四个工序替代为3D打印一个工序,最终浇注成形。简化了铸造造型工艺,降低了铸件研制成本。3D打印快速成形铸造周期仅为传统有模砂型铸造的1/6,大大提高了新产品研发效率,适用于结构复杂、质量要求高的单件小批量铸件研制。

铸造成形工艺中的3D打印激光制备力学性能实验研究

采用3D打印激光进行Zr_(55)Cu_(30)Ni_(5)Al_(10)样品的制备,并对其微观结构及力学性能进行实验研究。结果表明,样品热处理过程中,在过冷液态区,样品的保温时间、保温效果、温度变化情况等均会影响其弛豫焓、晶化焓等。在热处理过程中,样品温度越高则保温时间也越长,纳米晶体的变化会导致晶化焓数值较低,弛豫焓会出现先增后减趋势。在过冷液态区,热处理能增加3D打印激光成形Zr基非晶中的热影响区及熔池的非晶相自由体积,热影响区域和熔池等样品硬度和模量均会出现不同程度的下降。在热处理后,3D打印激光成形Zr基非晶压缩性降低显著。