这是一种比较昂贵的模样,适用于平均批量生产。优点是浇注系统可以固定在模板上,对造型操作者的技能没有特殊要求(见图4-23和图4-24)。模板可以是平面的,也可以是沿高度方向随形阶梯形的(避免做芯子)(见图4-25)。
图4-22 石膏模样
图4-23 树脂模
图4-24 金属模
图4-25 随形树脂模
这种模样是用塑料(树脂)生产的。利用顾客的CAD图样,增加模样收缩率和加工余量,通过立体光刻或激光选择性烧结生成数据(见图4-26和图4-27)。
图4-26 SLS模样生产原理
图4-27 SLS模样
立体光固化技术是一种快速原型技术,将3D模型数据分割成很薄的层,利用激光发生器产生的紫外线追踪每一层液态光敏聚合物的表面,当激光接触到光敏聚合物时,光敏聚合物就被催化,随后成型、硬化、每层互相结合直到全部完成,完整的模样就完成了。最后将SL模样涂上底漆并打磨光滑。
立体光固化技术是生产模样的最新技术,通常用于原型(快速生产,并易于修改)和要求交货周期短的铸件。首选的是没有或有很少简单型芯的铸件。铸件的尺寸有所限制(不能太大)。
熔融沉积成型(FDM),简单地讲,是加热将材料熔化成液态,通过打印头挤出后固化,最后在立体空间排列成立体实物,原理如图4-28所示。
图4-28 FDM原理图
如果热熔性材料的温度始终稍高于固化温度,而成型部分的温度稍低于固化温度,就能保证热熔性材料挤出喷嘴后,随即与前一层面熔结在一起。一个层面沉积完成后,工作台按预定的增量下降一个层的厚度,再继续熔喷沉积,直至完成整个实体造型。
FDM相对成本低,材料种类广泛,零件复杂程度适中,设备制造成本低,适合于打印模样及各种雕塑、工艺类产品。
这种模样成本很高,适用于对尺寸精度和表面质量要求非常高的铸件。缺点是除了成本高之外,壳型造型也比较耗能。适用于生产连续和精确铸件的型芯。
图4-29 在造型机器上的壳型模样
图4-30 壳型模样