快速成形技术在铸造上的最新发展和应用

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快速成型技术在铸造领域的应用概况(精)

RP技术在快速铸造中的应用概况
引言
快速成型技术与传统的铸造技术相结合
快速成型与3D打印应用
形成---------快速铸造技术 (Rapid Casting -RC)
快速成型技术快捷地提供

铸造所需的蜡样可消失熔模木模或砂模（用于砂型铸造的）
快速成型与3D打印应用

RP 技术出现以来，一直在铸造领域有着比较活跃的应用。在典型铸造工艺如熔模铸造等中为单件或小批量铸造产品的制造带来了显著的经济效益。

快速成型技术的出现，为铸造的铸模生产提供了速度更快、精度更高、结构更复杂的保障。
1. 应用分类
快速成型与3D打印应用
快速熔模铸造ຫໍສະໝຸດ 快速陶瓷型铸造M1
M2
M4
M3
快速砂型铸造
快速石膏型铸造
Thank You!

先进快速铸造技术发展现状与趋势

先进快速铸造技术发展现状与趋势先进快速铸造技术发展现状与趋势快速铸造技术作为一种高效、精准的制造工艺，近年来在制造业中得到了广泛的应用。

本文将对先进快速铸造技术的现状和发展趋势进行探讨。

一、先进快速铸造技术的现状1. 光固化3D打印技术光固化3D打印技术是一种将液态材料通过紫外线光束逐层固化而构建物体的方法。

这种技术能够实现复杂结构的快速成型，不需要模具，大大缩短了铸造周期。

同时，光固化3D打印技术还可以制造出高精度和高表面质量的铸件，提高了产品的质量。

2. 金属粉末3D打印技术金属粉末3D打印技术是一种利用金属粉末作为原料，通过激光烧结等方法将其逐层熔融固化而制造金属零件的技术。

这种技术可以制造出复杂形状和具有内腔结构的铸件，具有很大的设计自由度。

同时，金属粉末3D打印技术还可以实现一次成型，避免了传统铸造工艺中的多次加工工序，大大提高了生产效率。

3. 快速凝固专用装备快速凝固专用装备是用于实现铸造过程中快速凝固的一种设备，常见的有高频感应炉、等离子弧快速凝固装置等。

这些装备能够快速加热和冷却铸件，实现快速凝固和细化晶粒的目的。

通过快速凝固技术，可以获得高性能和高强度的铸件。

二、先进快速铸造技术的趋势1. 智能化发展在先进快速铸造技术中，智能化是未来发展的趋势。

通过结合人工智能、大数据和云计算等先进技术，可以实现铸造工艺的智能化控制和自动化操作。

智能化的发展将提高生产效率和产品质量，并降低人力成本。

2. 材料多样化随着科技的不断进步，材料科学也在不断发展。

未来的先进快速铸造技术将能够应用更多种类的材料，包括高强度合金、陶瓷材料等。

这将大大拓展铸造技术的应用领域。

3. 过程优化先进快速铸造技术的发展趋势之一是过程的持续优化。

通过优化铸造过程，可以提高生产效率和产品质量，并减少能源和材料的消耗。

目前，一些技术已经应用于铸造工艺中，例如熔化和注射模具温度的控制、快速凝固过程的优化等。

4. 环境友好型环境保护意识的增强使得先进快速铸造技术的发展趋势之一是更环保。

快速成型技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势快速成型技术（Rapid Prototyping Technology，RPT）是一种将设计文件快速转化为实体模型的技术。

它通过逐层堆叠材料的方式制造模型，相比传统的基于切割、拼接和加工的方法，具有快速、灵活和定制化的特点。

随着科技的不断发展和应用领域的扩大，快速成型技术也在不断创新和更新。

1.技术日臻成熟：快速成型技术经过多年的研发和实践，已经在各个领域有了广泛的应用，例如汽车制造、医疗器械、航空航天等。

技术的稳定性和可靠性得到了验证，成型精度和制造效率也有了很大提高。

2.多种成型技术：随着快速成型技术的发展，出现了许多不同的成型技术，包括光固化、喷墨、熔融沉积等。

每种技术都有自己的特点和适用范围，可以根据不同的需求选择合适的技术。

3.材料种类丰富：最初的快速成型技术只能使用一些特定的材料进行成型，如塑料、树脂等。

而现在，随着材料科学的进步，可以使用金属、陶瓷等多种材料进行快速成型，大大扩展了应用领域。

1.精度的提高：精度是快速成型技术的一个重要指标，未来的发展趋势是进一步提高成型的精度。

通过改进设备和材料，优化参数设置等方式，可以实现更加精细的成型，满足更高的需求。

2.成型速度的提升：虽然快速成型技术已经很快，但是在一些特定的应用场景下，速度还是有待提高。

未来的发展趋势是研发更加高效的成型设备和更快速的材料固化方式，以满足更加紧迫的需求。

3.结构复杂性的增加：快速成型技术的优势之一就是可以制造复杂结构的模型。

未来的发展趋势是进一步发展可以制造更加复杂的结构，如组织结构、微观结构等，以满足更多领域的需求。

4.材料种类的扩展：材料的种类对快速成型技术的应用范围有很大的影响。

未来的发展趋势是不断扩展可用材料的范围，如增加金属、陶瓷、生物材料等，以满足更广泛的应用需求。

总之，快速成型技术是一项具有广阔应用前景的技术，随着科技的不断发展和创新，将会在制造业、医疗、航空等领域发挥更为重要的作用。

新时期快速成型技术的研究及其在机械铸造中的应用

新时期快速成型技术的研究及其在机械铸造中的应用摘要：在目前的国际成型工艺中，快速成型技术已发展为一项专业的技术，成为了人们关注的焦点。

在传统的工艺中，机械铸造以其成本较低、制造灵活性较大的特点被广泛使用。

使用机械铸造可以获得形状较复杂和形状较大的铸件。

因此，结合快速成型和机械铸造能够保证产品生产的经济性和实用性。

关键词：快速成型；机械铸造；应用随着机械制造业的发展，铸造行业面临着新的快速制造问题。

例如：在进行生产单件、小批量零件的制造时要保证制造的柔性和生产成本的使用限度。

在传统的制造工艺中，由于受到技术的限制，很难满足现代化生产的要求，因此，在进行铸造的过程中必须要积极采用先进技术，保证在市场中的占有率和产品质量，提高整体的竞争力。

快速成型技术能够将原有的设计进行进一步的加工和形成实体，在不采用模具的情况下进行形状的塑造。

采用快速成型技术制造出的模型能够使用到产品设计验证和使用功能验证等方面，为产品的设计优化提供更多的参考依据。

保证产品的研制成功率，有效的缩短产品的研发周期，减少研发成本的投入。

一、快速成型技术的原理及方法快速成型技术是高科技研发的新成果，其核心技术在于采用计算机技术和材料技术进行产品生产和加工。

快速成型技术是在原有的机械加工的基础上进行的，利用CAD生成的零件几何信息，对三维数控成型系统进行控制，采用激光等零件形成方法进行零件的加工。

采用快速成型技术能够有效地缩短生产时间，降低模具的生产费用，提高产品的生产效率和质量。

快速成型技术是先进制造技术中的重要组成部分，在制造方法和制造工艺中有着重要的突破，并且在很大程度上提升了产品的质量和性能，加快了产品的生产速度，整体推动了制造工艺的发展。

快速成型的基本原理是依据三维零件是由二维平面沿着同一的坐标方向逐渐叠加而成的，因此在进行分析时，可将三维实体进行分离，在平面中进行信息的分析，综合采用粘连、熔结的方法进行材料的连接。

其采用的主要制造方式是在工件中加入新的材料，至零件成型。

快速成型技术在铸造中的应用

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快速锻造
在制造业特别是航空、航天、国防、汽车等重点行业，其基础的核心部件一般均为金属零件，而且相称多的金属零件长短对称性的、有着不规则曲面或结构复杂而内部又含有精细结构的零件。这些零件的出产常采用锻造或解体加工的方法，快速锻造是所有采用快速成型件做母模或过渡模来复制金属件的方法中最具吸引力的一种。这是由于锻造工艺能出产复杂外形的零件。在锻造出产中，模板、芯盒、压蜡型、压铸模的制造往往是用机加工的方法来完成的，有时还需要钳工进行修整，周期长、耗资大，从模具设计到加工制造是一个多环节的复杂过程，略有失误就可能会导致全部返工。特别是对一些外形复杂的铸件，如叶片、叶轮、发念头缸体和缸盖等，模具的制造更是一个难度非常大的过程，即使使用数控加工中央等昂贵的设备，在加工技术与工艺可行性方面仍存在很大难题。 RPM 技术与传统工艺相结合，可以扬长避短，收到事半功倍的效果。利用华中科技大学武汉滨湖机电技术产业有限公司的HRPS-Ⅳ快速成型设备直接制作蜡模，快速锻造过程无需开模具，因而大大节省了制造周期和用度。图2 为采用快速锻造方法出产的四缸发念头的蜡模及铸件，按传统金属铸件方法制造，模具制造周期约需半年，用度几十万；用快速锻造方法，快速成型锻造熔模3天，锻造10天，使整个试制任务比原计划提前了5个月
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快速成型技术的概述
快速成形制造技术又称为快速原型制造技术 (Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，是一项高科技成果。它包括SLS、SLA、 SLM等成型方法,集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是提高前辈制造技术的重要组成部门。与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法(Material Additive Manufacturing 或 Material Increase Manufacturing)。因为它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的前提下几乎能够天生任意复杂外形的零部件，极大地进步了出产效率和制造柔性。与数控加工、锻造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量灵敏制造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。

快速成型技术的应用与发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势摘要:；快速成型技术凭借其加工原理的独特性和相对传统加工时间的大大节省，在模具工业和修复医学方面得到了大力的推广和应用．同时也是一种结合计算机、数控、激光和材料技术于一体的先进制造技术，并提出快速成型技术未来的发展方向。

关键词：快速成型；快速模具；修复医学；成型方法；成型材料；引言快速成型(Rapid Prototyping，简称RP)是80年代末期开始商品化的一种高新制造技术，它是集CAD／CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术．快速成型不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型．它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型．由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本．随着计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能．快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域[1]。

1.快速成型技术的应用1.1 工业产品开发及样件试制作为一种可视化的设计验证工具，RP具有独特的优势。

(1)在国外，快速原型即首版的制作，已成为供应商争取订单的有力工具。

美国Detroit的一家制造商，利用2台不同型号的快速成型机以及快速精铸技术，在接到№rd公司标书后的4个工作日内生产出了第一个功能样件，从而拿到了Ford公司年生产总值300万美元的发动机缸盖精铸件的合同。

(2)在RP系统中，一些使用特殊材料制作的原型(如光敏树脂等)可直接进行装配检验、模拟产品真实工作状况的部分功能试验。

Chrysler 直接利用RP技术制造的车体原型进行高速风洞流体动力学试验，节省成本达70％。

快速成形技术在铸造生产中的应用

快速成形技术在铸造生产中的应用1.1 快速成形技术20世纪80年代后期发展起来的快速成形(Rapid Prototyping，简称RP)技术，被认为是近年来制造技术领域的一次重大突破，其对制造业的影响可与数控技术的出现相媲美。

快速成形技术是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术，是集计算机、数控、激光和新材料等最新技术而发展起来的先进的产品研究与开发技术。

1.2 快速成形技术原理快速成形技术是先进制造技术的重要分支，它不仅体现在制造思想和实现方法上有了突破，更重要的是在制作零件的质量、性能、大小和制作速度等方面，也取得了很大的进展。

它是建立在CAD/CAM技术、激光技术、数控技术和材料科学的基础上，基于离散/堆积成形原理的成形方法。

其基本原理是：任何三维零件都可看成是许多二维平面沿某一坐标方向叠加而成，因此可先将CAD系统内三维实体模型离散成一系列平面几何信息，采用粘接、熔结、聚合作用或化学反应等手段，逐层有选择地固化液体（或粘接固体）材料，从而快速堆积制作出所要求形状的零部件（或模样）。

制造方式是不断地把材料按照需要添加在未完成的工件上，直至零件制作完毕。

即所谓―使材料生长而不是去掉材料的制造过程‖，其实现的流程如图1-1所示。

图1-1 RP的离散/堆积成形流程1.3 典型的快速成形技术快速成形技术按原型的成形方式分为：立体印刷（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、叠层实体制造（LOM）、融积成形（FDM）、三维印刷（3DP）等。

1.3.1 立体印刷（SLA）立体印刷（Stereo Lithography Apparatus，简称SLA）又称之为激光立体造型或激光立体光刻。

是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的，这种液态材料在一定波长和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。

SLA工作原理图如图1-2所示。

首先由CAD系统对准备制造的零件进行三维实体造型设计，再由专门的计算机切片软件将三维CAD模型切割成若干薄层平面图形数据。

快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景

快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP），又称增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM），是一种通过逐层逐点添加材料的方式，直接将三维数字模型转换为实体模型的制造技术。

它通过数控技术、计算机模型和数字化工艺的应用，极大地缩短了传统制造过程中从设计到加工的时间，提高了制造效率和产品质量，并在模具制造领域得到广泛应用。

快速成型技术在模具制造中的应用主要体现在以下几个方面：1. 制造复杂结构的模具：传统的模具制造往往需要多次加工和组装，制约了模具的结构复杂度和精度，而快速成型技术可以直接将复杂的三维数字模型转化为实体模型，使得制造复杂结构的模具变得更加容易。

例如，快速成型技术可以实现内部空腔、内螺纹结构等复杂形状的模具制造，大大提高了模具的功能性和应用领域。

2. 减少制造周期：快速成型技术可以大大缩短模具的设计和制造周期。

传统的模具制造需要经过设计、加工、组装等多个环节，而且每个环节都可能出现问题导致延误。

而快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，减少了多个环节的中间过程，加快了模具的制造速度。

尤其是在产品开发的初期阶段，这种快速制造模具的能力非常重要，可以提高产品研发的效率和竞争力。

3. 优化模具结构和性能：快速成型技术可以通过不断试验迅速调整模具的设计和结构，提高模具的性能和质量。

在传统的模具制造中，往往需要经过多次试验和修改才能最终确定模具的结构和参数。

而快速成型技术可以通过快速制造并测试多个不同设计的模具样品，迅速找到最优设计方案，减少了试错的成本和周期，提高了模具的效率和性能。

4. 减少模具制造成本：快速成型技术不仅可以缩短制造周期，还可以降低模具制造的成本。

传统的模具制造方式往往需要大量的人工和设备投入，制造周期长，成本高。

而快速成型技术可以通过直接从数字模型中生成模具，减少了多个加工环节和设备的投入，降低了制造成本。

(整理)快速成型技术的应用与发展前景

快速成型技术的应用与发展前景一．什么是快速成型技术快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。

即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。

二．快速成型技术的产生背景(1)随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。

在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。

(2)制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。

因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。

(3)从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。

三．快速成形技术的特点快速成型技术具有以下几个重要特征：l ）可以制造任意复杂的三维几何实体。

由于采用离散／堆积成型的原理．它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加，可实现对任意复杂形状零件的加工。

越是复杂的零件越能显示出 RP 技术的优越性此外， RP 技术特别适合于复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。

2 ）快速性。

通过对一个 CAD 模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。

从几个小时到几十个小时就可制造出零件，具有快速制造的突出特点。

3 ）高度柔性。

无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程，快速制造工模具、原型或零件。

PCM快速成型工艺在铸造中的应用

PCM快速成型工艺在铸造中的应用一、PCM快速成型工艺法的成型原理PCM（Patternless Casting Modeling）工艺，是将RP理论扩展到树脂砂造型工艺中，采用轮廓扫描喷射固化工艺，实现了无模型铸型的快速制造。

它的具体实施过程是将所设计零件的三维计算机图像进行处理，抽取出实体三维砂芯模型，将实体三维砂芯模型转换为一系列很薄的模样截面轮廓数据，生成控制信息。

然后在PCM快速成型机上控制树脂喷头向芯砂表面均匀施洒树脂，完成一层后预热加速模型固化。

i二、PCM工艺法制作S2000气缸盖工艺方案1. 前处理过程首先规划和设计铸型，即确定工艺参数、选取最优加工方向、设计浇注系统等。

对设计的S2000气缸盖产品进行适当余量补正，并将产品的三维模型转换成铸型的三维模型，然后由铸型三维数据得到分层截面轮廓数据，再以层面信息产生控制信息。

2.成型过程1）辊制芯砂，按照辊砂工艺，在辊砂机内加入原砂和自硬固化剂，树脂加入1.6%～2.2%，固化剂按树脂的30%~50%，原砂与固化剂预辊约20s，辊制后加入PCM快速成型机砂斗内待用。

2）如图1所示，需要成型时，用铺砂机构将辊制好的芯砂均匀铺撒在砂箱表面，每层厚度约0.2mm～0.5mm。

制作过程中发现，0.2mm～0.5mm的层厚，在气道上会产生台阶效应，所以气道制作完成后需修光滑。

图1 将辊制好的砂均匀铺撒在表面3）如图2所示，树脂喷头由线性导轨数码电机控制在平面上移动，先扫描模型边界，再扫描行腔部位，喷头可以按照0°，30°，90°等不同的角度进行喷射树脂。

树脂与催化剂发生胶联反应，树脂和催化剂共同作用的地方芯砂被固化在一起，其他地方芯砂仍为颗粒态干砂，从而构成零件的一个薄层，完成一层后预热加速模型固化（由线性导轨数码电机控制，中间安放电热管，一趟来回10s左右）。

图2 线性导轨数码树脂喷头4）固化完一层后重复工艺再黏接下一层，所有层面黏接完之后就可以得到一个三维实体铸型，清理出铸型中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸型，如图3所示。

快速铸造

熔模铸造石膏型铸造陶瓷型铸造消失模铸造树脂砂铸造
尺寸精度
CT4~6 CT4~6 CT5~8 CT6~8 CT10~12
表面粗糙度 /Ra/μm
0.8~1.6 0.8~1.6 3.2~12.5 3.2~12.5 12.5~50
用陶瓷型铸造生产快速金属型的工艺要点为：
（1）用硅酸乙酯40做粘结剂
CAD软件设计零件
添加浇注系统
完成铸模设计
加工流程：铺陶瓷粉末加工流程：喷洒粘结剂加工流程：逐层加工直至铸模完成
清除未粘结的陶瓷粉末而获得铸型
焙烧、浇注
用CAD软件设计零件，添加浇注系统，完成型壳设计，型壳是一层层制造的，每制一层先铺陶瓷粉、按层信息喷硅溶胶粘结剂，整个型壳制成后清除未粘结的陶瓷粉，则得到型壳。再焙烧，以增加型壳强度，即可浇注铸件。
➢利用SLS原理可生产树脂砂型、砂芯 ➢无木模的铸造的原制造工艺（PCM） ➢直接型壳制造法（DSPS）
直接RP—铸型制造——技术一
利用SLS原理生产树脂砂型、砂芯
普通树脂砂造型中的一种；是将原砂、树脂（酚醛树脂）、固化剂（乌洛托平）和添加剂（硬脂酸钙）按一定覆膜工艺预制成覆膜砂。在造型、造芯的过程中，当覆膜砂被加热时乌洛托品分解，与树脂中残留的水分形成甲醛，从而使酚醛树脂由热塑性变为热固性而固化。
Wisconsin精密铸造公司为福特汽车公司生产的部分塑料注射模具镶块，材质工具钢
周期和成本仅为传统模具1/5~1/2
快速模具举例：压铸模具如自动启动器端盖零件模具的生产
生产零件的SLA原形
翻制出硅橡胶模具
翻制出两付陶瓷型
浇注得到两付压铸模具
快速模具举例：熔模铸造用压型

快速成型技术研究发展现状及其应用前景

快速成型技术研究发展现状及其应用前景
近年来，快速成型技术被越来越多的应用到制造中，发挥着重要作用。

快速成型技术是将快速原型加工技术、快速成型技术扩展到工业上的技术。

这种技术可以快速准确地生产出可媲美传统制造技术的产品，可以满足各种客户对定制产品的多样需求，大大提高了产品质量和效率。

目前，快速成型技术的研究发展不断深入，包括快速手动成型技术、自动成型技术、三维打印技术和CNC等。

其中，快速原型加工技术通过进行3D数控加工，可以实现更加精确的产品造型；自动成型技术可以实现一次性生产；三维打印技术由激光刻画、仿形技术、模板来实现；CNC机器能够帮助客户更加方便快捷地进行各种数控加工。

另外，随着快速成型技术的发展，可以在不同行业中大量应用，如汽车制造、航空航天、医疗器械制造等。

此外，快速成型技术还可以用于新材料的开发和研究、军工制造、农业和水产养殖等领域，有助于推动各行业的技术进步和产业升级。

综上所述，快速成型技术在许多领域的应用前景广阔，可以大大提升制造业的品质和效率，极大地改善制造业的发展环境。

随着技术的不断进步和发展，快速成型技术也将会继续受到越来越多的重视，为技术进步和产业升级提供有力的支持。

快速成形技术在铸造模具制造中的应用

快速成形技术在铸造模具制造中的应用本文的主要研究目的是详细分析了RP（快速形成技术）的相关工艺原理，并简要介绍了RP技术在铸造模具（casting mold）中的相关应用，铸造模具中主要包括的是以下几个方面的磨具：其一，铸造金属模；其二，消失模；其三，木模；其四，蜡模。

笔者将结合相关实践经验，将RP技术在铸造模具中的相关应用进行科学的分析与总结。

标签：快速形成技术；铸造模具；工艺原理随着社会的发展以及经济技术的进步，现代企业需要在最短的时间内把自己的产品投放到市场中去，从而增强市场的竞争力，提高自己的经济效益。

而相关模具的开发时间比较长，制约了产品投放市场的时间，所以必须加强对相关模具的研发力度。

1 快速形成技术（RP）的基本概念快速形成技术（Rapid Prototyping ，RP）也被称为是快速原型制造技术，是一种在材料堆积法的基础上发展出来的一种高新技术，能够最大限度的满足现代企业的相关要求。

RPM集CAD以及机械类的工程技术于一身，可以非常精确以及快速的将设计的思想转变成零件，为零件的制造提供低成本、高效率的保证。

RP技术可以将更多的时间用于相关产品的设计以及完善上面，从而能够在设计的过程中及时的发现相关问题，解决问题，尤其能够解决模具生产的脚步跟不上产品的开发需要等问题。

RP模具在制造的过程中被分为以下例中方法：其一，直接法；其二，间接法。

直接法主要运用的是将快速成型之后的零部件进行有效的处理，举例来说，喷涂原料，制作消失模以及木模等。

间接法主要指的是利用快速成型的母模具或者过渡模具来得到铸件，举例来说，石膏模。

2 快速形成技术（RP）的基本特点RP技术的出现改变了比较传统的模具加工方法，RP有着以下几个方面的特点：其一，制造速度比较快；其二，性能比较稳定；其三，适应市场的速度比较快。

另外，RP技术的相关形成方式与复杂的零件没有直接的关系，可以用于比较复杂的零件制造中。

另外，铸造的工艺本身有着制造成本比较低，工艺活比较繁多，另外不受逐渐的大小以及形状的限制[1]。

快速成型技术的应用及发展趋势

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5.1.1快速模具制造
SLS特别适宜整体制造具有复杂形状的金属功能零件。在新产品试制和零件的单件小批量生产中，不需复杂工装及模具，可大大提高制造速度，并降低制造成本。图5-3所示为采用SLS 工艺制作的高尔夫球头模具级产品。图5-4所示为基于SLS原型快速无模具铸造方法制作的产品。
图5-3 高尔夫球头模具级产品
5-4 基于SLS原型快速无模具铸造方法制作的产品
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5.1.1快速模具制造
LOM原型用作功能构件或代替木模，能满足一定性能要求。若采用LOM原型作为消失模，进行精密熔模铸造，则要求LOM原型再高温灼烧时发气速度要小，发气量及残留灰分等也要求较低。此外，采用LOM原型直接制作模具时，还要求其片层材料和粘结剂具有一定的导热和导电等性能。
（b）导弹模型
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5.1.6航空航天领域的应用类
1. SLA在航空航天领域的应用航空航天中发动机上许多零部件都
是经过经济铸造来制造的，对于高精度地木模制作，传统工艺成本极高，且制作时间也很长。采用SLA工艺，可以直接由CAD数字模型制作熔模铸造的母模，时间和成本可以显著降低。数小时之内，（a）发动机关键零件就可以由CAD数字模型得到成本较低、图5-13 SLA在航空航天领域的应用结构又十分复杂的SLA快速原型母模。
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5.1.2设计和功能验证
图5-7 用于传动功能测试的凸轮模型
图5-8 采用SLS工艺制作的内燃机进气管模型
图5-9采用光固化成型的座椅扶手
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5.1.3在快速铸造中的应用
快速成型技术为实现铸造的周期短、品种多、成本低、精度高等，提供了一条捷径。由于快速成型过程无需开模具，因此大大节省了制造周期和费用，可以铸造出结构复杂的、精度较高的铸件。快速铸造技术的基本原理是：利用快速成型技术直接或间接制造铸造用的蜡模、模板、型芯、型壳等，然后结合传统的铸造工艺，快速地制造精密铸件，为铸模生产提供了速度更快、精度更高、结构更复杂的保障。

快速成型技术在铸造模具制造中的应用

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快速成型技术在铸造模具制造中的应用
范4伟
大连远景铸造有限公司!辽宁大连!$$+&#发展有着非常紧密的联系为了可以有效地推动我国工业生产领域的进步和成长工作人员需要将先进的快速成型技术引进模具制造作业中以求显著提升模具生产效率这也是笔者将要与大家进行分析和讨论的重点内容
三技术应用一汽车工业快速成型技术在汽车工业中也有着非常广泛地应用"工作人员在使用该技术时需要先将熔点较高的铝合金均匀地喷涂于汽车模型的外表面"通过这些方式所制作出的汽车模板具有耐用性强#精度高#可批量生产#质量高#制作成本低等技术优势"在汽车工业中的发动机#气缸以及其他内部构件的生产作业中都起到了非常关键性的作用$ 二航空工业快速成型技术除了在汽车工业有所应用之外"在航空工业中也有着非常重要的意义"以火箭模型内的壳体零部件为例" 若以传统的模型制作方式进行生产制造"通常需要至少 = 个月的制造时间"同时还需要至少 (% 万元的制作成本"无论是制作周期还是制作成本"快速成型技术都有着绝对的优势"工作人员在使用快速成型技术进行火箭模型内壳体零部件的制造工序时"需要先将标准模板节能性固定"并且在其中浇筑适量的硅橡胶"浇筑作业完成之后"工作人需要静置约 $)f2)%f"当硅橡胶材料完全凝固之后"工作人员需要按照模具的分割线将模具进行分模处理"从而进一步完成壳体零部件模具的生产制作"通过这种方式制作而成的模具通常可以在 ) 个月之内完成"工作人员在对这些模具进行适当地精加工处理之后便可以投入后续的生产使用中"通过快速成型技术所制作出的模具与传统的模具制作方法相比"制作周期约节约 ) *("而制作成本约节约 ( *3$ 四结语总而言之"虽然快速成型技术在我国汽车工业和航空工业中都有着非常重要的应用"在软质模具和硬质模具的制作与生产中也起到了非常关键性的作用"但是该技术在实际使用时仍然还存在着一些技术层面上的不足之处"希望相关技术人员可以对该技术进行进一步地优化和改进"希望该技术在不久之后可以在工业生产领域中发挥出更加重要的作用$ 参考文献 $ 陈亘宇&快速成型技术及其在模具制造领域的应用 L &科技视界)%$?)( $%$2$%)& ) 谈耀文王永信程永利&光固化快速成型树脂模具在铸造工业中的应用 L &模具工业)%$(('%3 $0'2$1)&

2.第2章快速成型技术及其在铸造中的应用

第2章快速成型技术及其在铸造中的应用2.1 引言快速成型（Rapid Prototyping-RP）技术是国际上新开发的一项高科技成果，简称快速成型技术。

它的核心技术是计算机技术和材料技术。

快速成型技术摒弃了传统的机械加工方法，根据CAD生成的零件几何信息，控制三维数控成型系统，通过激光束或其它方法将材料堆积而形成零件的。

用这种方法成型，无需进行费时、耗资的模具或专用工具的设计和机械加工，极大地提高了生产效率和制造柔性。

从制造原理上讲，快速成型（RP）技术一改“去除”为“堆积”的加工原理，给制造技术带来了革命性的飞跃式发展。

基于RP原理的快速制造技术经十几年的发展，在创新设计、反求工程、快速制模各方面都有了长足的进步。

RP技术的应用可大大加快产品开发速度，缩短制造周期，降低开发成本。

现代市场竞争的特点是多品种、小批量、短周期，要求企业对市场能快速响应并不断推出新产品占领市场，如新型电话机的市场寿命仅6个月，又如台湾和日本摩托车行业，每三个月就推出一种新型摩托车投入市场，摩托车几万辆就需改型。

二十世纪九十年代以来，在信息互联网支持下，由快速设计、反求工程、快速成形、快速制模等构成的快速制造技术取得很大进展。

快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，美国3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983)，在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。

Charles W. Hull 在UVP的继续支持下，完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1，1986年该系统获得专利，这是RP发展的一个里程碑。

同年，Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。

快速成形技术的发展及应用

快速成形技术的发展及应用摘要快速成形技术（Rapid Prototyping，RP）是一种借助计算机、激光，精密传动和数控等现代手段，将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成于一体，根据在计算机上构造的三维模形，以逐层累计的建造方式在很短时间内直接制造产品样品的技术，无需传统的机械加工机床和模具。

该项技术创立了产品开发的新模式，使设计师以前所未有的直观方式体会设计的感觉，感性而迅速的验证和检查所设计的产品结构和外形，从而使设计工作进入了一种全新的境界，改善了设计过程中的人机交流，缩短了产品开发的周期，加快了产品更新换代的速度，降低了企业投资新产品的风险，加强了企业引导消费者的力度。

关键词快速成形先进技术高效制造正文快速成形技术又称快速原型制造技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。

下面我将从RP起源、RP技术分类、RP特点、RP应用四个方面来讲解。

1、RP起源分层制造三维物体的思想雏形可追溯到4000年前。

中国出图的漆器用粘结剂把丝、麻粘结起来铺敷在底胎（类似RP的基板）上，待漆干后挖去底胎成形。

人们发现，古埃及人在公元前就已经将木材切成板后重新铺叠，制成像现代胶合板似的叠合材料。

1892年，Blanther主张用分层方法制作三维地图模形。

1979年，东京大学的中川威雄教授利用分层技术制造了金属冲裁模、成形模和注塑模。

20世纪70年代末到80年代初，美国3M公司的Alan J.Hebert（1978年）、日本的小玉秀男（1980年）、美国UVP公司的Charles W.Hull（1982年）和日本的丸谷洋二（1983年），各自独立的提出了RP的概念，即利用连续层的选取固化制作三维实体的新思想。

快速成型技术在机械铸造中的应用研究

快速成型技术在机械铸造中的应用研究发布时间：2021-08-11T16:49:47.813Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷3月第9期作者：张斌[导读] 文章先分析了快速成型技术，随后介绍了快速成型技术原理，最后分析了快速张斌纽威工业材料（大丰）有限公司摘要：文章先分析了快速成型技术，随后介绍了快速成型技术原理，最后分析了快速成型技术在机械制造领域中的有效应用，包括直接铸造法、一次转制法、二次转制法，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：快速成型技术；机械铸造；具体应用引言：随着近几年技术发展，科技进步，为快速成型技术进一步发展提供了坚实基础，而快速成型技术作为某种新兴技术，随着技术优化，应用范围变广，受到的关注也越来越多。

通过合理应用此项技术能够有效弥补传统工艺缺陷，减少生产成本，提升整体生产效率，对于我国制造领域发展具有重要作用。

一、快速成型技术分析快速成型技术简称RP技术，融入了计算机辅助技术、CAM技术、CAD技术、网络技术、激光技术和计算机控制技术，进一步突破了传统制造工艺。

其核心技术为材料技术和计算机技术。

快速成型技术转变传统机械加工模式，联系CAD所形成的几何零件新，对三维数控成型系统进行合理控制，利用激光束以及其他方法将各种零件堆积形成。

通过该种方法进行制造，无需额外进行工具、模具设计和机械加工，导致耗时耗力，有效提高了制造柔性和生产效率。

二、快速成型技术原理快速成型技术属于科学制造技术中的主要分支，其在制造方法和制造思想等方面得到了明显突破，同时也使得零件制作性能、质量、大小型号和制作速度等方面取得了明显进步，该技术的基础原理为任意三维零件都可以直接当成多个二维平面顺着某种坐标方向反复叠加形成，为此可以率先对CAD系统中三维实体模型实施离散处理，转化为平面几何信息，通过化学反应、聚合作用、熔结、粘接等方法手段，有选择地逐层固化液体材料，进而通过快速堆积，制作相应零部件。