水玻璃鑄造件與3D打印技術(shù)的結(jié)合及其潛在優(yōu)勢(shì)。

水玻璃鑄造件與3D打印技術(shù)的結(jié)合是指將3D打印技術(shù)應(yīng)用于水玻璃鑄造的砂型制造等環(huán)節(jié)，以提升鑄造生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。以下為你詳細(xì)介紹其結(jié)合方式及潛在優(yōu)勢(shì)：

結(jié)合方式

3D打印水玻璃砂型：基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件設(shè)計(jì)出三維模型，再通過(guò)切片軟件將模型劃分為若干層，得到每一層的打印路徑。打印時(shí)，控制系統(tǒng)按照路徑指令，控制打印頭準(zhǔn)確地將水玻璃砂材料逐層堆積在指定位置，形成一個(gè)完整的水玻璃砂型。比如3DP技術(shù)（三維印刷技術(shù)），它能以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造三維物體。具體過(guò)程為鋪砂器用型砂按設(shè)定的流砂量逐層鋪砂并緊實(shí)，打印噴頭用樹(shù)脂粘結(jié)劑將砂型的截面“印刷”在鋪好的每層砂層上，如此循環(huán)往復(fù)直至打印完整個(gè)砂型。

3D打印制作驗(yàn)證模具：引入砂型3D打印技術(shù)制作快速驗(yàn)證模具，通過(guò)數(shù)字化建模優(yōu)化水玻璃型殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能在新工藝驗(yàn)證時(shí)發(fā)揮作用，縮短工藝改進(jìn)驗(yàn)證周期40%以上。

潛在優(yōu)勢(shì)

設(shè)計(jì)層面

提高設(shè)計(jì)靈活性：三維打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速制造，大大提高了水玻璃砂型的設(shè)計(jì)靈活性?？梢灾圃炀哂袕?fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)、自由曲面以及內(nèi)腔、懸垂結(jié)構(gòu)和奇異形狀的鑄造件，這是傳統(tǒng)鑄造工藝難以實(shí)現(xiàn)的。比如可以設(shè)計(jì)出具有隨形流道、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的鑄造件，而這些傳統(tǒng)工藝很難制造。

縮短設(shè)計(jì)迭代周期：允許快速、廉價(jià)地進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。當(dāng)需要對(duì)鑄造件進(jìn)行設(shè)計(jì)修改時(shí)，只需修改CAD模型，然后重新進(jìn)行3D打印即可，無(wú)需重新制作模具，節(jié)省了大量時(shí)間和成本。

生產(chǎn)層面

縮短生產(chǎn)周期：與傳統(tǒng)鑄造工藝相比，三維打印技術(shù)省去了制作砂型模具的時(shí)間和費(fèi)用，大大縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。對(duì)于一些中小批量鑄件的生產(chǎn)，優(yōu)勢(shì)更為明顯。例如國(guó)內(nèi)某鑄造廠(chǎng)接到中小批量鑄件訂單，若用傳統(tǒng)鑄造方式，制造周期在4 - 6個(gè)月，而應(yīng)用3D打印技術(shù)，由于無(wú)需鑄造模具，制造周期約1個(gè)月。

提高生產(chǎn)效率：3D打印技術(shù)可以將零散的小砂型打印為一個(gè)整體，避免了手工制芯、造型中組芯過(guò)程造成的累積誤差，提高了砂型的尺寸精度，避免了因砂型尺寸不符造成鑄件尺寸超差的缺陷，且節(jié)省了部分組芯工序，從而提高了生產(chǎn)效率。

降低生產(chǎn)成本：

節(jié)省材料：由于逐層疊加的制造方式，3D打印技術(shù)可以減少材料浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)水玻璃砂的干法再生回用，回用率>80%，進(jìn)一步降低了材料成本。

減少設(shè)備和人力成本：用3D打印機(jī)替代了人工制芯、造型，節(jié)省了人力成本，同時(shí)減少了對(duì)大型模具制造設(shè)備的依賴(lài)，降低了設(shè)備成本。

質(zhì)量和環(huán)保層面

提高鑄件質(zhì)量：避免了傳統(tǒng)制芯、造型過(guò)程中可能出現(xiàn)的人工誤差和內(nèi)腔夾砂等鑄造缺陷，提高了鑄件內(nèi)腔表面的質(zhì)量和整體質(zhì)量。例如3D打印砂芯一體化成形，無(wú)分型線(xiàn)，提高了鑄件的精度和質(zhì)量。

綠色環(huán)保：水玻璃砂型在固化過(guò)程中不產(chǎn)生有害氣體，對(duì)環(huán)境友好。而且3D打印技術(shù)減少了廢料產(chǎn)生，符合綠色制造的理念。