基于3D打印快速铸造解决方案

时间：2022-07-22 11:48 来源：增材云作者：admin 阅读：次

铸造是工业基础产业，有着不可代替的地位。目前我国的铸造企业约2.6万家，铸件年产量约占全球总产量的一半。在众多铸造方法中，砂型铸造是最常见的生产方式，通过砂型铸造的生产的产品占铸件总量90%以上。但在传统砂型铸造方式中，存在以下问题：
A●劳动强度大、劳动环境恶劣，用人荒、招工难、留人难等现象普遍出现；
B●制模成本高、周期长，难以满足多品种、小批量的生产需求；
C●制造几何形状复杂的模具时，致密度和精度低，增加后续的加工难度；

增材制造技术（3D 打印）打破传统制备工艺的束缚，借助计算机辅助设计，以数字模型为基础，利用离散/堆积原理将零件三维模型分割成多个二维截面，通过叠加的方式将截面堆积成三维实体。目前，这一技术应用在砂型铸造领域，恰好迎合了行业需求：
A●代替手工操作的环节，所有成型过程全部在相对封闭的箱体内进行，打印过程不会出现扬尘的现象，大幅度改善劳动环境，减少重体力劳动；
B●省略制作模具的环节，不但节约生产成本，还提升了产品试制的速度与灵活性；
C●提高产品尺寸精度，增强砂型尺寸的控制能力，减少企业对高技术工人的依赖，增强产品品质，不仅降低了后续因尺寸问题导致的产品报废率，也提升了后续铸件产品加工的效率；
随着航空、航天、船舶、新能源汽车等领域不断向高性能、高可靠性、低成本方向发展，越来越多的零件部件趋向于高强度、轻量化、复杂化，从而推动了增材制造技术在诸多领域的应用。

共享智能装备有限公司依托共享集团五十余年的铸造经验，2012年开始聚焦铸造3D打印产业化应用研究，截至目前已自主研制出十余款铸造砂型3D打印设备，并在全国建立5座铸造3D打印智能示范工厂。产业化生产十年以来，服务客户涉及军工、航空航天、发动机、机器人、压缩机等领域。
下面一起了解一下共享服务过的各行业典型应用案例。
1 发动机飞轮壳
产品重量：50-100kg
产品难度：主体结构为大平面薄壁 (7mm)，局部厚大，容易出现气泡、冷隔等缺陷
解决措施：采用倾斜浇注工艺，大平面多点排气，保证充型良好
3D打印交付周期：15天

2 螺杆式压缩机壳体
产品重量：约1吨
产品难度：内腔结构复杂；局部结构厚大，易缩松；加工钻孔部位多
解决措施：孤立厚大部位，并使用强效激冷措施；采用特殊熔炼工艺（CE4.4 ～ 4.5， △ T≤3），实现同时凝固
开模成本：木模70万元
开模周期：50天
3D打印交付周期：25天

3 多路阀
产品重量：15-400kg
产品难度：内部流道尺寸精度要求高，且不能出现披缝等缺陷；本体取样（靠近心部）测金相，要求球化率≥90%，石墨球数≥100
解决措施：流道芯做成整芯，保证尺寸精度并避免了组芯披缝等缺陷；使用长效孕育剂和专用球化剂，实现金相要求
开模成本：金属模50万元
开模周期：90天
3D打印交付周期：15天

4 内燃机
产品重量：30-2000kg
产品难度：产品结构尤为复杂，不允许任何形式焊补，开模具成本高且难度大，砂芯尺寸大
解决措施：采用3D打印形式整体造型，双层管、机体内腔芯、复杂内腔结构等问题迎刃而解。最复杂产品仅需分成5块砂芯
成本节约：模具成本的20%-60%
开模周期：3-6个月
3D打印交付周期：首件25-30天交付

5 铝合金铸造
产品重量：2-60kg
产品难度：内部流道尺寸精度要求高，且不能出现披缝等缺陷；结构复杂，模具成型困难
解决措施：化繁为简，多块芯子连接一体，减少组芯，保证尺寸精度并避免了组芯披缝等缺陷
成本节约：模具成本的20%-60%
开模周期：20-90天
3D打印交付周期：15-25天交付

3D打印技术与传统行业的融合已经成为必然趋势。在砂型铸造领域，3D打印技术也已经为迅速化、绿色化、多功能化、大型复杂、高要求零部件的研制生产开辟了新的途径。共享将持续专注推进铸造3D打印技术产业化应用，助推铸造行业转型升级。

(责任编辑：admin)

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