快速成型的鑄造法是什麼

① 應用快速成型技術製造模具的幾種方法(2)

( l ）用化學粘接陶瓷澆注陶瓷型腔。用快速成型技術製作塑料原型，然後澆注硅橡膠、環氧樹脂、聚氨醋等材料，製成軟模。移去原型，在軟模中澆注化學粘接陶瓷（ CBC ，陶瓷基復合材料）形成型腔，之後在 205 ℃ 以下固化 CBC 型腔並拋光型腔表面，加人澆注系統和冷卻系統後便製得小批量生產用注塑模。 ( 2 ）用陶瓷或石膏型澆注鋼型腔。利用快速成型系統製作母模的原型，澆注硅橡膠、環氧樹脂、聚氨醋等材料，製成軟模。然後移去母模，在軟模中澆注陶瓷或石膏，結合鑄造技術製成鋼型腔。最後對型腔表面拋光後加人澆注系統和冷卻系統等便得銀緩到批量生產用注塑模。 ( 3 ）用覆膜陶瓷粉直接製造鋼型腔。 SLS 技術以覆膜陶瓷粉為原料，通過激光燒結成型，可以將殼型的三維 CAD 模型直接制出陶瓷殼型，再配以冒口澆注系統進行精密鑄造，製成鋼型腔。這種方法最為直接，但每次只能製造一個型腔，生產率較低。另外一種方法是用 SLA 、 LOM 、 FDM 或 SLS 等快速成型工藝製造出母體的樹脂或木質原型，並在原型表面直接塗掛陶瓷漿料制出陶瓷殼型，焙燒後用工具鋼作為澆注材質進行鑄造，即可得到模具的型芯和型腔。該方法製作周期不超過 4 周，製造的模具可生產 25000 個塑料產品。 3 ．用化學粘接鋼粉澆注型腔 用快速成型系統製作紙質或樹脂的母模原型，然後澆注硅橡膠、環氧樹脂、聚氨酷等軟材料，構成軟模。移去母模，在軟模中澆注化學粘接鋼粉的型腔，之後在爐中燒去型腔用材料中的粘結劑並燒結鋼粉，隨後在型腔內滲銅，拋光型腔表面，加入澆注系統和冷卻系統等就可批量生產注塑模。 4 ．砂型鑄造法 使用專用覆膜砂，利用 SLS 成型技術可以直接製造砂型（芯），通過澆注可得到形狀復雜的金屬模具。美國 DTM 公司新近開發的材料 SolildForm Zr 是灶搏沒一種覆有樹脂粘結劑的錯砂，用該種材料製成的原型在 100 ℃ 的烘箱中保溫 2h 進行硬化後，可以直接用作鑄造砂型。 5 ．電火花加工法 用電火花（ EDM ）技術加工模具正成為一種常規的方法，但是電火花電極的加工往往又成為「瓶頸」過程。電火花加工法是利用 RPM 原型製作 EDM 電極，然後利用電火花加工製作鋼模，其製作過程一般為： RPM 原型～三維砂輪一石墨電極～鋼模。 Keltool 方法是用來直接從母模製造模具的方法，該項技術原由美國 3M 公司開發，後轉讓美國 Keltool 公司。到目前為止， Keltool 方法主要用來製造長壽命（數百萬次）的注塑模和電火花加工（ EDM ）用的電極。製得的 Cu-EDM 電極的耐磨性要比石墨電極高 4 一 10 倍，但加工速度卻下降近 1 倍。 Keltool方法與常規的機加隱納工方法相比有三大優點： l ）速度快，從母模到製成一套模具一般在 3 周內完成。由於快速自動成型能在數小時或幾天內完成母模製作，與傳統方法相比，整個模具製造過程可節省數月時間； 2 ）多套模具和一套模具一樣容易製造，且重復性好； 3 ）可以製造形狀復雜、具有精細結構的模具。

② 什麼是快速成形機械加工技術

快速成型技術又稱快速原型製造(Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM)技術，誕生於20世紀80年代後期，是基於材料堆積法的一種高新製造技術，被認為是近20年來製造領域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層製造技術、數控技術、材料科學、激光技術於一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接製造零件，從而為零件原型製作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。即，快速成形技術就是利用三維CAD的數據，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

(1) 製造原型所用的材料不限，各種金屬和非金屬材料均可使用；

(2) 原型的復制性、互換性高；

(3) 製造工藝與製造原型的幾何形狀無關，在加工復雜曲面時更顯優越；

(4) 加工周期短，成本低，成本與產品復雜程度無關，一般製造費用降低50%，加工周期節約70%以上；

(5) 高度技術集成，可實現了設計製造一體化；

產生背景

隨著全球市場一體化的形成，製造業的競爭十分激烈，產品的開發速度日益成為主要矛盾。在這種情況下，西安交通大學機械學院，快速成型國家工程研究中心，教育部快速成型工程研究中心自主快速產品開發(快速設計和快速工模具)的能力(周期和成本)成為製造業全球競爭的實力基礎。

製造業為滿足日益變化的用戶需求，要求製造技術有較強的靈活性，能夠以小批量甚至單件生產而不增加產品的成本。因此，產品的開發速度和製造技術的柔性就十分關鍵。

從技術發展角度看，計算機科學、CAD技術、材料科學、激光技術的發展和普及為新的製造技術的產生奠定了技術物質基礎。