制作鑄造金屬的模型、芯和模具是傳統(tǒng)制造工藝之一，而3D打印非常適合替代這些工藝。CNC加工是這些部件最常見的工業(yè)方法。它適用于各種塑料和金屬，但在越來越多的特殊鑄造材料中使用3D打印模型是一種更快、更便宜且精度相同的方法。

打印模具和圖案（而非機械加工）在各個行業(yè)中得到越來越廣泛采用的另一個原因是，它可以生成幾何形狀的圖案，例如內(nèi)部通道和薄壁，這些圖案難以或無法機械加工，或者需要耗時的二次組裝或銑削才能獲得最終產(chǎn)品，例如添加澆口功能。

在北愛荷華大學(xué)，Clear Cast Resin中的3D打印模型可輕松融入其現(xiàn)有的工業(yè)熔模鑄造工作流程（來源：Formlabs）

盡管3D打印始終具有精確度，但材料的進(jìn)步正在推動熔模鑄造應(yīng)用的更多采用。

樹脂3D打印機和材料制造商Formlabs本周推出了一種名為Clear Cast Resin的新型鑄造材料，旨在幫助鑄造廠更高效地生產(chǎn)模具和模型。

新型Clear Cast Resin旨在使鑄造廠能夠以最低的成本和周轉(zhuǎn)時間在內(nèi)部鑄造設(shè)計，并具有迭代靈活性。Formlabs表示，該材料的精度在0.25毫米以內(nèi)，可提供可靠的鑄殼，且開裂率極低。

最早采用這種樹脂的一家公司是位于阿拉巴馬州的精密鑄造廠Diversified Metalsmiths。該公司的技術(shù)副總裁John Farr表示：“Clear Cast部件直接插入工作流程，使用3D打印可以節(jié)省大量時間，我只需按下按鈕就可以去做其他事情，鑄造后無需再進(jìn)行機械加工和手工操作，這可以彌補3D打印模型的成本?！?/span>

在向Formlabs索取樣品部件后，F(xiàn)arr發(fā)現(xiàn)Form 3L和Clear Cast Resin對于像他們這樣的小型鑄造廠來說價格合理，并且能夠有效替代外包的PMMA模型。“他們不需要改變燒盡溫度、漿料配方或部件設(shè)計，”Formlabs表示。Diversified Metalsmiths表示，使用Formlabs工作流程在Clear Cast Resin中創(chuàng)建如下所示的葉輪模型，其材料和人工成本僅為80美元，而之前的外包成本為300美元。

Diversified Metalsmiths生產(chǎn)的透明鑄造樹脂模型和最終金屬零件（來源：Formlabs）

僅僅因為某種材料（如PLA）會在400oC時熔化，并不意味著它適合制作熔模鑄造模型。某些材料可能含有添加劑，會在模具中留下殘留物或顆粒。專門用于鑄造的材料通常具有干凈的燒盡性和低灰分殘留性。

Formlabs在生產(chǎn)熱膨脹系數(shù)(CTE)低且燒盡干凈的光聚合物方面擁有豐富的經(jīng)驗。其可鑄造蠟樹脂是為珠寶行業(yè)制造的，但其強度太低，無法用于工業(yè)金屬加工所需的更大、更厚且結(jié)構(gòu)更堅固的部件。

新的Clear Cast Resin在700°C–900°C的溫度下兩小時內(nèi)就會燃燒殆盡。它與Formlabs的Form 3和Form 4 SLA 3D打印機兼容，零售價為每升149美元。

Formlabs Clear Cast Resin提供與該公司Form 3和Form 4樹脂3D打印機兼容的墨盒（來源：Formlabs）

編譯來源：ALL3DP