【摘要】增材制造是3D 打印技术的核心思想，其在现代工业领域中发挥了至关重要的作用，改善了传统铸造技术应用过程中存在的不足，有利于推动我国未来智能铸造的发展。因此本文主要探讨了3D打印及增材制造技术在铸造成形中的应用，与此同时对3D打印及增材制造技术的发展做出了展望，旨在为相关工作者提供了借鉴。
【关键词】3D打印技术；增材制造技术；铸造成型
与传统的制造工艺相比，3D打印技术不需要模具、刀具以及机床等，就可以精准、快速的制造出任意形状复杂的产品。3D打印技术具有按需制造、节约材料以及便携制造等优势，可以缩短生产制造周期以及费用，能够制造出形状复杂的产品。3D打印技术实际上就属于增材制造技术，其应用原理就是增材制造技术，在铸造成型中，应科学、合理的运用3D打印技术及增材制造技术，充分发挥该技术的优势，从而促进中国铸造行业的改造和升级。
13D打印及增材制造技术介绍
3D打印及增材制造技术包括几种典型技术，具体技术如下：选择性激光烧结技术。该技术是在选择区域工作太，根据计算机输出的产品模型，合理的均匀铺洒材料粉末，并利用激光束进行照射，使得扫描区域内的材料粉末熔融，形成烧结层。按照这种方式，逐层烧结，可以形成产品模型；光固化成型技术。按照各分层界面轮轨迹，利用计算机控制紫外激光束进行逐点扫描，采用光敏树脂作为原材料，并铺洒在扫描区域内，扫描后的材料会发生光聚合反应，固化后形成薄层界面。然后移动工作台，进行下一层厚，层层堆积后形成产品原型；熔融沉积制造技术。按照模型生成的分层数据以及路径，从喷头挤出熔融状态的丝材，并且使其沉积和凝固在指定的位置，逐层沉积和凝固后形成产品模型；三维打印技术。在工作仓中均匀铺洒粉末材料以后，根据指定路径，将液态粘结剂喷涂在粉末材料上，固化以后形成产品原型；分层实体制造技术。按照二维CAD模型，切割单面涂有热熔胶的金属箔以及塑料薄膜等，使其内外轮廓与产品模型相符，同时通过加热薄层材料，使其与下面已切割层充分粘结，逐层反复循环形成产品原型。
23D打印及增材制造技术在铸造成形中的应用
2.1选择性激光烧结技术的应用
选择性激光烧结技术在铸造成形中的应用，具体表现在以下几个方面：可以利用选择性激光烧结技术进行零件模型的打印，后续生产则采用熔模制造工艺。可见选择性激光烧结技术在复杂、小批量铸件铸造生产过程中可以发挥重要作用；在制造双金属发动机缸体零件，采用多种技术相融合的方式，除选择性激光烧结技术和熔模精密铸造技术以外，还要充分结合铸造工艺设计和CAE技术；在制造变速箱壳体零件时，可以采用选择性激光烧结技术打印其蜡模石膏熔模，在铸件过程中，对关键工艺以及铸造技术路线进行了深入的分析和探讨，通过对该技术的合理应用，获得了精度较高，符合要求的铸件。另外在高端复杂薄壁件生产过程中，不仅采用了选择性激光烧结技术，还充分结合了真空增压技术。从上述内容可以看到，选择性激光烧结技术可以在单件小批量生产、新产品开发以及附件零部件制造等可以得到广泛应用。
2.2光固化成型技术的应用
在铸造成形过程中，运用光固化成型技术，具体主要表现在以下几个方面：在树脂基熔模打印过程中，采用光固化成型技术，可以取代传统的蜡基熔模，省去其中间的两项工序，即制造压型和压制拉模；在离心泵叶轮树脂模型打印过程中，采用光固化成型技术获得叶轮树脂模型，然后将其作为树脂模型，进行高精度离心泵叶轮的铸造；在六面立方体空心结构树脂模打印过程中，采用光固化成型技术直接进行熔模铸造，该技术的运用不仅可以实现快速铸造，而且还可以满足熔模精密铸造要求。六面立方体空心结构铸造过程中，容易出现型壳胀裂的情况，由于光固化成型技术具有较好的适应性，可以有效避免这一问题的产生。
2.3熔融沉积制造的应用
在铸造成形中，运用熔融沉积制造技术，具体主要表现在以下几个方面：在液压支架铸造模具过程中，可以采用熔融沉积制造技术来铸造形状结构复杂的模具；在打印拨叉模型时，采用熔融沉积制造技术来获得拔叉铸件，在此过程中，采用的塑料模型，其优势在于成本低、绿色环保，且使用寿命较高；在制作结晶搅拌釜的砂型铸造塑料模型时，采用熔融沉积制造技术，能够实现快速制造，获得高精度模型。从上述内容可以看到，熔融沉积制造技术在铸造成型中运用，可以大大缩短制作周期以及降低成本，满足铸造的要求。
2.4三维印刷技术的应用
在砂型铸造过程中，采用三维印刷技术可以直接打印成型，提高了铸造成型的效率，能够实现灵活铸造以及智能铸造。在铸造砂芯新材料体系中，对三维印刷技术的应用进行了探讨，对于初始型坯抗拉强度，其影响因素主要包括粘结剂浓度、打印层厚以及喷液量等等，对影响规律分析，可以发现坯抗拉强度随着粘结剂浓度以及喷液量的增大而增大，随着打印层厚越大而变小。在铁路钩舌铸钢件的砂样打印过程中，分别采用三维印刷打印技术和选择性激光烧结技术，对比这两种技术的应用效果，可以发现这两种技术均能够满足要求。
2.5分层实体制造技术的应用
在 模具制造过程中，应用分层实体制造技术，可以实现快速制造。例如可以将分层实体制造技术运用到涡轮壳铸件过程中，可以运用该技术快速制造小型、复杂浅腔模具。在制作铝合金零件母模时，采用分层实体制造技术，并用发泡石膏型制作铝合金模具，同时还进行开炉浇注，快速成型。与传统方案相比，该技术缩短了生产周期，实现了快速制造。
3总结及展望
3D 打印及增材制造技术按需制造、节约材料以及便携制造等优势，在现代工业领域中发挥了至关重要的作用，，可以缩短生产制造周期以及费用，能够制造出形状复杂的产品。改善了传统铸造技术应用过程中存在的不足，有利于推动我国未来智能铸造的发展。但是目前我国3D打印技术还存在许多的不足，具体表现在打印产品质量参差不齐、打印成本投入参差不齐、打印产品尺寸相对较小、打印材料成本较为昂贵、打印生产工艺不够问题。针对上述几个问题，未来还应加强对3D打印及增材技术的不断深入探讨，不断完善3D打印及增材制造工艺，促进我国3D打印的不断发展，这对我国制造行业的发展具有重要意义。
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