以下是 3D 打印如何破坏砂型铸造

砂型铸造的历史可以追溯到数千年前，在此期间几乎没有变化。然而，由于 3D 打印，现在情况正在发生变化。以下是这些努力的一些成果。

帮助成熟的公司保持创新

在当今竞争激烈的市场中，即使是一个多世纪前成立的公司也必须不断改进，以保持客户满意并阻止他们去别处寻求服务。 D.W. Clark是一家多合金金属铸造公司，其砂型铸造方法实施了3D打印并取得了显著成果。

据报道，该公司将交货时间从几个月缩短到几周，同时消除了传统的工具和模式方法。 D.W. Clark 使用粘合剂喷射技术，副总裁 Jeff Burek 举例说明了可能缩短的时间范围。

“我们有一位客户希望我们在两周内完成叶轮的加工。机器运行的时间不超过几次，我们能够在几天内设计模具、打印、浇注铸件、热处理铸件并在两周内完成铸件的加工。”

将 3D 打印引入砂型铸造的另一个优势是，它降低了与生产复杂零件相关的成本。打印机使用数字文件工作，代表可以在需要时快速复制。此外，与传统铸造工艺相比，企业选择的打印机使用的沙子更少。这种好处意味着它在材料上的花费更少。

此案例研究是一个示例，说明砂型铸造如何帮助老牌公司保持相关性并继续满足客户的需求，同时实现有助于他们保持弹性的其他好处。

在降低成本的同时促进原型设计

当公司希望缩短原型制作时间时，将 3D 打印应用于砂型铸造也是一种有吸引力的选择。 GRATZ Engineering 是一家德国公司，在全国设有多个分支机构，员工不到 250 人。它发现在砂型铸造项目中使用 3D 打印在原型制作过程中特别有利。该公司通常依赖于 3D 打印的砂型铸造，以及直接金属激光烧结 (DLMS)。

零件管理负责人 Andreas Steinbronn 说：“如果速度不是问题，像激光烧结这样的金属 3D 打印总是太昂贵。如果我们有两到三周的时间来制作原型，我们通常更喜欢将经典金属铸件与 3D 打印砂模或由聚甲基丙烯酸甲酯制成的熔模铸造模型相结合。”

Steibronn 继续说道：“这极大地降低了成本，当然，提高组件的耐用性和稳定性也是一个优势。最实用的方面是建筑体积大和打印速度快。”

还对 3D 打印与 DMLS 进行了直接比较：“借助粘合剂喷射打印系统，我们可以在同一个 3D 打印中直接生产我们的原型的多种变体，例如涡轮增压器，并在彼此的顶部并行嵌套过程，而不仅仅是一个级别，就像 DMLS 的情况一样。”

使公司能够制作更轻、更薄的新设计原型

砂型铸造是制造复杂金属零件的一种永久流行的方法。除了它提供的效率和成本效益外，还有一个可重用性方面。用砂型铸造制成的每个模具都是一次性物品。然而，从模具中取出成品零件后，人们可以将砂混合物重新用于未来的成型项目。

将砂型铸造与 3D 打印相结合提供了另一种可持续性。它允许客户在生产开始前彻底检查原型并对其进行严格测试，从而节省大量时间和金钱。

一家名为 Brooks Crownhill Ltd. (BCP) 的英国公司在制造电动机和汽车零件外壳时使用 3D 砂型铸造。该公司的销售总监 Lee Henderson 澄清说，该公司对这一新兴流程并不陌生。

“我们已经使用 3D 打印和铸造，或印刷铸造，已经有一段时间了。巨大的优势是显而易见的。该过程快速且具有成本效益，并为设计师提供了巨大的创作自由。这对于重新考虑已建立的组件并尽可能节省材料非常重要，例如，通过优化组件的拓扑结构，”Henderson 说。

亨德森还讨论了使用 3D 打印进行砂型铸造如何使 BCP 能够满足新兴的客户需求。客户更经常需要更轻、更薄的新设计。他说，传统工艺，如铣削或射芯，无法适应客户零件的几何形状。但是，使用 3D 打印进行砂型铸造可以。亨德森说，许多人仍然没有意识到 3D 打印和砂型铸造可以带来的好处。然而，这样的结果可能有助于该选项获得吸引力。

让代工厂重新利用房地产

在 3D 打印成为一种选择之前，铸造厂别无选择，只能将其大部分设施专用于放置图案匹配板。这些模式代表为客户制作的零件副本。每当客户要求他们再次制造零件时，在铸造厂工作的人都会依赖这些板。这些火柴板的排通常变得如此庞大，以至于铸造厂支付仓库来保存它们。

然而，由于 3D 打印依赖于数字文件，因此使用它进行砂型铸造的公司可以最大限度地减少甚至消除在现场保留物理匹配板的做法。 Howard Rhett 在 Viridis3D 工作，这是一家专门从事 3D 打印砂型铸造的公司。他指出，3D 打印提供的数字化意味着企业不再需要担心诸如湿度控制或防止害虫进入存储设施等问题。
相反，他们可以将中低使用模式存储在USB 驱动器。这是一个便携式选项，消除了与传统存储方法相关的许多不便。如果代工厂腾出足够的空间，他们可以将其用于其他目的，例如发展业务和允许扩张。

此外，拥有数字格式的客户文件可以加快从代工厂收到客户订单到代表开始处理订单之间的时间。在某些情况下，铸造工人可以在收到数字文件的同一天将熔融金属倒入大模具中。

证明流程带来多重好处

正在进行的研究表明，如果人们决定使用 3D 打印进行砂型铸造，他们可以预见到许多优势。一项调查涉及在制作泵碗时比较 3D 打印和传统砂型铸造。

该团队发现，3D 打印方法只需 26 小时即可打印出砂型铸造模具的零件。与传统方法达到该步骤所需的六周多时间相比，这大大缩短了时间。 此外，3D 打印的碗比同类产品光滑约 300 微米。它也比传统铸造的碗轻了近 27%。

另一个研究项目比较了用 3D 打印和砂型铸造制成的陶瓷模具与传统技术之间的差异。 使用 3D 打印的选项重量减轻了 95% 与传统铸造陶瓷模具相比，金属产量优化了 29%。另一个区别是，传统方法的制造时间几乎是原来的两倍。那是因为团队必须制作一个由两部分组成的图案并使其表面光滑。

3D 打印是砂铸游戏规则的改变者

这些例子凸显了为什么人们更频繁地将 3D 打印视为传统砂型铸造的一种有吸引力的替代品。这还不是主流做法，但很快就会改变。随着越来越多的公司对其进行试验并取得了令人瞩目的成果，其他代工厂也应该效仿，使该技术更加普遍。