一、3D 打印蠟?zāi)8攀?/strong>
3D 打印蠟?zāi)J且环N將 3D 打印技術(shù)應(yīng)用于鑄件生產(chǎn)的創(chuàng)新方法,通過直接打印蠟?zāi)#瑸殍T件生產(chǎn)帶來了諸多優(yōu)勢(shì)。
3D 打印蠟?zāi)J且环N精密、小批量的金屬零件制造工藝,在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、增程式發(fā)動(dòng)機(jī)配件和新能源電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)零部件等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,尤其適合產(chǎn)品前期打樣以及小批量試制工程的試驗(yàn)和測(cè)試階段。蠟?zāi)5某尚头绞街饕捎?3D 打印技術(shù),成型后通過澆注的方式,將零部殼體的金屬原材料高溫熔化液體注入模內(nèi),使其快速成型。蠟?zāi)5膬?yōu)勢(shì)在于可以做到一模出一品或一模出多品,同時(shí)可選擇不同的金屬材料進(jìn)行澆注成型,在節(jié)省材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)。此外,蠟?zāi)>T有許多優(yōu)點(diǎn),如能制造形狀復(fù)雜的鑄件、小孔薄壁零件,可使用各種金屬和合金,制造精度高等。
二、3D 打印蠟?zāi)5膬?yōu)勢(shì)
(一)節(jié)省成本
1.無需模具開發(fā)和管理成本,降低了生產(chǎn)費(fèi)用
3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)無需傳統(tǒng)的模具開發(fā),這意味著企業(yè)可以省去模具制作的高昂費(fèi)用。傳統(tǒng)的模具開發(fā)不僅需要大量的時(shí)間和人力投入,還涉及到復(fù)雜的設(shè)計(jì)和制造過程,成本較高。而 3D 打印蠟?zāi)V苯痈鶕?jù)數(shù)字模型進(jìn)行打印,無需模具,大大降低了生產(chǎn)費(fèi)用。
2.適應(yīng)市場(chǎng)上多樣化的需求
與傳統(tǒng)制造方式不同,3D 打印蠟?zāi)5募庸こ杀静粫?huì)隨著訂單數(shù)量的變化而大幅波動(dòng)。無論是單件生產(chǎn)還是小批量生產(chǎn),其成本相對(duì)穩(wěn)定。這對(duì)于小批量訂單來說尤為重要,傳統(tǒng)制造方式在小批量生產(chǎn)時(shí)往往成本較高,而 3D 打印蠟?zāi)t可以有效降低小批量生產(chǎn)的成本,適應(yīng)市場(chǎng)上多樣化的需求。
(二)縮短生產(chǎn)周期
1.直接打印蠟?zāi)?,減少了傳統(tǒng)工藝中的多個(gè)環(huán)節(jié),大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間
傳統(tǒng)的鑄件生產(chǎn)工藝通常包括模具制作、注蠟、修整蠟?zāi)5榷鄠€(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。而 3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)可以直接根據(jù)數(shù)字模型打印出蠟?zāi)?,省去了模具制作等環(huán)節(jié),大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間。
2.原型周轉(zhuǎn)時(shí)間壓縮數(shù)天,提高了生產(chǎn)效率
對(duì)于鑄造廠來說,原型的制作時(shí)間往往是影響生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)可以將原型周轉(zhuǎn)時(shí)間壓縮數(shù)天,很多時(shí)候可以在 2 - 5 天內(nèi)將模型轉(zhuǎn)化為金屬件,而之前的平均交貨時(shí)間大約需要 3 - 6 周。
(三)提高鑄件質(zhì)量
1.表面質(zhì)量極佳,能達(dá)到高精度公差要求
3D 打印蠟?zāi)>哂袠O佳的表面質(zhì)量,能夠滿足高精度公差要求。
2.保持緊密公差,減少后處理步驟
3D 打印蠟?zāi)D軌虮3志o密公差,對(duì)于復(fù)雜的精密金屬部件來說非常理想,可以減少甚至無需后處理步驟。這不僅提高了生產(chǎn)效率,還降低了生產(chǎn)成本。
(四)靈活性強(qiáng)
1.數(shù)字化運(yùn)用,所有模具文件保存在電腦里,方便修改和調(diào)整
3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)是數(shù)字化運(yùn)用的典型代表,所有模具文件都保存在電腦里,方便隨時(shí)進(jìn)行修改和調(diào)整。這對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化和迭代非常有利。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)客戶的需求快速進(jìn)行三維建模修改優(yōu)化,并將修改后的三維數(shù)據(jù)輸出到 3D 打印機(jī)中,快速打印出蠟?zāi)?。例如,珠寶首飾蠟?zāi)4蛴×鞒讨?,設(shè)計(jì)師根據(jù)客戶提供的三維圖紙進(jìn)行修改優(yōu)化,得到客戶最終確認(rèn)后,即可進(jìn)行打印。
2.可制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件,滿足不同需求
3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)可以制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件,滿足不同行業(yè)的多樣化需求。無論是文創(chuàng)首飾、雕像文物復(fù)制、藝術(shù)品、還是醫(yī)療和工業(yè)制造等領(lǐng)域制作,3D 打印蠟?zāi)6寄馨l(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
三、3D 打印蠟?zāi)5奈磥戆l(fā)展
1.隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,3D 打印蠟?zāi)⒃诟囝I(lǐng)域得到應(yīng)用
3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)自推出以來,已經(jīng)在珠寶首飾、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、增程式發(fā)動(dòng)機(jī)和新能源電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)零部件等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì),同時(shí)在雕像文物復(fù)制、藝術(shù)品、醫(yī)療和工業(yè)制造等領(lǐng)域也嶄露頭角。隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,其應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷拓展。例如,在醫(yī)療領(lǐng)域,可用于定制化的醫(yī)療器械制造,根據(jù)患者的特定需求打印出高精度的蠟?zāi)#龠M(jìn)行鑄造,為患者提供更加貼合身體結(jié)構(gòu)的醫(yī)療設(shè)備。在藝術(shù)領(lǐng)域,藝術(shù)家們可以利用 3D 打印蠟?zāi)<夹g(shù)創(chuàng)造出更加復(fù)雜、獨(dú)特的雕塑作品,將藝術(shù)創(chuàng)作推向新的高度。
2.持續(xù)探索優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程,為鑄件生產(chǎn)帶來更大的變革
目前,3D 打印蠟?zāi)5纳a(chǎn)工藝流程已經(jīng)在不斷優(yōu)化中。未來,我們可以進(jìn)一步探索如何提高打印速度、降低成本、提高鑄件質(zhì)量等方面。例如,研發(fā)新的打印材料,使其具有更好的性能和更低的成本;優(yōu)化打印參數(shù),提高打印精度和效率;改進(jìn)后處理工藝,減少人工操作,提高自動(dòng)化程度。同時(shí),加強(qiáng)與傳統(tǒng)鑄造工藝的融合,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),為鑄件生產(chǎn)帶來更大的變革。例如,在蠟?zāi)鞚{制殼環(huán)節(jié),可以探索使用更加先進(jìn)的材料和技術(shù),提高外殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,減少澆注過程中的問題。在機(jī)加工與檢測(cè)環(huán)節(jié),可以引入更先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和技術(shù),確保鑄件質(zhì)量符合更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。