通过 3D 打印创建经济实惠的铸造金属零件
了解如何使用可铸造 FDM 打印件通过熔模铸造生产低成本金属零件。
使用 3D 打印生产金属零件
DMLS
DMLS 是一种粉末床熔合技术,用于生产高尺寸精度的金属零件。 3D 打印的增材性质意味着可以创建非常复杂的设计。 DMLS 提供的设计自由度已被许多行业(汽车和航空航天)所采用,这些行业的重量优化和性能至关重要(商用飞机的运营成本约为 1000 欧元/公斤,这意味着任何重量减轻都会导致运营成本大幅节省)。这使得这些行业愿意基于生产复杂的轻型零件节省的成本来证明 DMLS 的高单零件成本是合理的。始终建议比较使用 3D 打印服务提供商和购买自己的金属 3D 打印机的成本。
DMLS 可以使用多种金属(包括铝和不锈钢)以及用于牙科和医疗行业的特殊生物相容性材料(例如钛)生产零件。与其他 3D 打印技术相比,DMLS 的主要局限性是成本高、构建尺寸小和交货时间长。零件还需要支撑材料来限制发生变形和翘曲的可能性,并且在打印后也必须将其去除,进一步增加了交货时间和成本。
在一次打印中打印大量金属牙冠和牙桥内冠(图片由雷尼绍提供)
熔模铸造
熔模铸造工艺传统上使用蜡模来生产铸造模具,因为它的烧毁非常干净,没有残留物。下图展示了该过程。
对于小批量熔模铸造,传统上是通过 CNC 从蜡块上加工出模型。或者,对于较大的系列,可以加工模具,并通过使用模具铸造蜡来创建图案。模具是一项非常昂贵的投资,模具的生产通常需要很长时间(2 - 6 周)。
3D 打印现在经常与一系列熔模铸造应用结合使用,用可铸造材料生产模型。可铸造 3D 打印在牙科和珠宝行业很常见,通常通过 SLA / DLP 打印工艺生产。这是一种还原光聚合技术,能够生产出表面非常光滑、细节极其精细的零件。 SLA 的主要限制是打印机构建体积大小,或者较大图案涉及的高成本。对于较大的金属零件,可浇注 FDM 提供了一种经济高效的快速解决方案。
小型、复杂的设计非常适合 SLA 熔模铸造。上图显示了通过 SLA 工艺打印的浇注图案(左)和最终的浇注环(环)(图片由 Formlabs 提供)
对于较大的金属零件,可浇注 FDM 提供了一种经济高效的快速解决方案。
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