3D打?。丛霾闹圃欤珹M）在制造領(lǐng)域具備顯著優(yōu)勢(shì)，其快速發(fā)展正深刻改變傳統(tǒng)制造工藝。近年來(lái)，砂型鑄造工藝雖經(jīng)歷重大變革，但相關(guān)企業(yè)并不會(huì)因3D打印的興起而消亡。增材制造與傳統(tǒng)砂型鑄造可形成互補(bǔ)關(guān)系，通過(guò)技術(shù)融合使傳統(tǒng)工藝實(shí)現(xiàn)更快速度、更低成本與更高靈活性。

    砂型鑄造流程的核心框架

    即便引入3D打印技術(shù)，砂型鑄造的基本流程仍保持不變：

    使用最終產(chǎn)品的復(fù)制品或圖案模具；

    將模具置于雙分型面模具中，內(nèi)置型芯以形成內(nèi)部通道；

    在砂箱或模具室內(nèi)壓實(shí)專用型砂，覆蓋模具表面；

    保留澆口等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

    3D打印技術(shù)主要革新了模具與型芯設(shè)備的制造方式。

    增材制造與傳統(tǒng)制造的技術(shù)對(duì)比

    傳統(tǒng)制造依賴減材制造技術(shù)（如金屬或塑料的CNC銑削），通過(guò)機(jī)床選擇性去除材料以成型。而增材制造采用"從無(wú)到有"的逐層構(gòu)建方式，僅在構(gòu)建體積或平臺(tái)內(nèi)添加所需材料。該技術(shù)可處理多種聚合物材料，包括標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料、熱固性塑料、填充樹脂、光聚合物樹脂，甚至金屬。

    砂型鑄造中3D打印模型的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

    在砂型鑄造場(chǎng)景下，推薦采用3D打印鑄造模型的場(chǎng)景包括：

    舊模型設(shè)備逆向工程：通過(guò)3D掃描儀獲取原始零件或模具數(shù)據(jù)，利用3DCAD軟件調(diào)整/完善設(shè)計(jì)文件，并結(jié)合公差與收縮系數(shù)進(jìn)行3D打印。此流程可提升砂型鑄造的精度、自動(dòng)化水平與可重復(fù)性。

    合金材料變更：當(dāng)鑄件設(shè)計(jì)所用合金發(fā)生變化時(shí)，收縮率隨之調(diào)整。3D打印工具可快速?gòu)?fù)制并適配新合金的收縮特性，避免傳統(tǒng)工藝中的滯后與模具損壞問(wèn)題。

    縮短交付周期：3D打印模型可在數(shù)小時(shí)至數(shù)天內(nèi)完成生產(chǎn)，尤其適用于原型制作或短期零件交付需求。

    高頻次設(shè)計(jì)迭代：相較于調(diào)整傳統(tǒng)模具，修改CAD文件并重新打印的方式更快速、經(jīng)濟(jì)且自動(dòng)化程度更高。

    小型復(fù)雜型芯鑄件：結(jié)合3D打印聚合物模型與3D打印砂芯的工藝，可快速生產(chǎn)復(fù)雜鑄件，顯著降低成本與時(shí)間。

    3D打印技術(shù)的選擇與混合平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

    3D打印技術(shù)體系涵蓋粘合劑噴射（砂/金屬）、粉末床激光熔融、SLA光固化、長(zhǎng)絲/顆粒擠出等多種類型。選擇砂型鑄造模型設(shè)備的最佳技術(shù)時(shí)，需綜合考慮零件幾何形狀、模型尺寸與材料要求。例如，大幅面3D打印機(jī)可滿足砂型鑄造模型的大尺寸需求；直接顆粒供料式3D打印因材料沉積速率比絲材打印高10倍，且顆粒材料成本低10倍，成為減材制造的經(jīng)濟(jì)高效替代方案。

    盡管3D打印技術(shù)本身為鑄造工藝帶來(lái)顯著優(yōu)勢(shì)，但將增材與減材制造集成至混合平臺(tái)時(shí)，砂型鑄造應(yīng)用仍可展現(xiàn)多重優(yōu)勢(shì)。每種3D打印技術(shù)均有其局限性，唯有與減材制造深度結(jié)合，方能最大化技術(shù)價(jià)值。