导读:熔模铸造又称失蜡铸造,是一种近净成形工艺,适用于复杂薄壁零件,成形精度高,几乎无需后续修整。但传统工艺流程繁琐、成本高、周期长。而3D打印的出现改变了这一局面,无需开模制蜡,修模环节大幅减少,生产周期明显缩短。
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事实上,熔模铸造已有6000余年历史,最早可追溯至古埃及和中国春秋时期。其基本原理是先用可蒸发或可熔材料制作原型,再以铸造砂或耐火材料形成模壳,随后注入熔融金属,原型在高温下熔失,金属液填充并成型。
整个工艺通常包含压蜡、修蜡、组树、浸浆、熔蜡、金属浇注及后处理等十余道工序。
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目前,3D打印在熔模铸造领域得到了越来越广泛的应用。尤其在小批量生产中,3D打印展现出低成本、快交付、高效率的优势。
其中,在小件及高精度零件(如珠宝)领域,光敏树脂和蜡基3D打印材料已成为替代传统蜡模的主流方案。而在大件、结构复杂的应用场景中,市场上则涌现出成本更低的PLA铸造类耗材。
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据了解,近日3D打印材料厂商eSUN易生推出一款专为熔模铸造应用设计的专业材料——PLA铸造(PLA-Cast)。该材料具备高打印精度,模型在制壳后经高温燃烧几乎无残留,灰分含量极低。同时,其材料强度较高,便于后处理,为熔模铸造行业提供了更为可靠的3D打印材料支持。
PLA类铸造耗材的最大优势在于与传统工艺的兼容性。其流程几乎完全沿用熔模铸造的标准步骤:
- 先利用FDM 3D打印机快速成型零件模型;
- 再经过打磨、抛光或表面喷涂处理,以减少层纹影响;
- 之后进入陶瓷浆料浸涂与包壳环节,形成耐高温外壳;
- 在高温烧失过程中,PLA材料燃烧彻底,几乎零残留;
- 最终金属浇注与脱壳,获得表面光洁、精度较高的铸件。
相比传统蜡模工艺,PLA类耗材无需开模,既缩短了开发周期,又降低了打样成本。
据eSUN易生透露,这类材料目前已在多个领域应用,比如:珠宝行业实现个性化与小批量定制,效率提升显著;工业零件试制中为航空航天、汽车等复杂零件提供更高设计自由度;高校及科研机构用于教学与实验;中小铸造厂则借助3D打印快速响应需求,减少模具投入。
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PLA-Cast的主要特点集中在以下两方面:
1. 低灰分
PLA-Cast 在铸造高温环境下燃烧后,灰分含量低至 0.003%,接近“无灰”级别。这意味着模型燃烧后残留极少,可有效减少金属浇注时的夹渣、气孔等缺陷,尤其适用于对表面质量要求极高的精密铸造。
2. 高精度成型
与传统的树脂铸造材料相比,PLA-Cast 打印出的模型尺寸稳定、细节清晰,已在实际应用中验证,能够满足精密铸件对模型精度的严格要求。
根据客户的真实反馈,PLA-Cast的性能也得到了验证。一家长期从事金属铸造的企业在评价中表示:
“我们公司主要从事金属铸造,近年来逐步将3D打印引入到主要业务中。目前,相关技术及相关产品已顺利通过生产验证,并获得了国内外客户的广泛认可。eSUN易生PLA-Cast材料燃烧后灰分低,铸件表面效果可媲美传统纯蜡模。”
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在资源库看来,PLA类铸造耗材不仅仅是一种新材料,它更像是给传统熔模铸造按下了“数字化加速键”。对于中小企业来说,它意味着更低的成本就能玩转复杂零件制造;而对于整个铸造行业,它也带来了全新的思路和更多可能性。
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