在砂型铸造中采用3D打印比传统工艺好吗？优点是什么

    3D打印（即增材制造，AM）在制造领域具备显著优势，其快速发展正深刻改变传统制造工艺。近年来，砂型铸造工艺虽经历重大变革，但相关企业并不会因3D打印的兴起而消亡。增材制造与传统砂型铸造可形成互补关系，通过技术融合使传统工艺实现更快速度、更低成本与更高灵活性。

    砂型铸造流程的核心框架

    即便引入3D打印技术，砂型铸造的基本流程仍保持不变：

    使用最终产品的复制品或图案模具；

    将模具置于双分型面模具中，内置型芯以形成内部通道；

    在砂箱或模具室内压实专用型砂，覆盖模具表面；

    保留浇口等关键结构。

    3D打印技术主要革新了模具与型芯设备的制造方式。

    增材制造与传统制造的技术对比

    传统制造依赖减材制造技术（如金属或塑料的CNC铣削），通过机床选择性去除材料以成型。而增材制造采用"从无到有"的逐层构建方式，仅在构建体积或平台内添加所需材料。该技术可处理多种聚合物材料，包括标准热塑性塑料、热固性塑料、填充树脂、光聚合物树脂，甚至金属。

    砂型铸造中3D打印模型的应用优势

    在砂型铸造场景下，推荐采用3D打印铸造模型的场景包括：

    旧模型设备逆向工程：通过3D扫描仪获取原始零件或模具数据，利用3DCAD软件调整/完善设计文件，并结合公差与收缩系数进行3D打印。此流程可提升砂型铸造的精度、自动化水平与可重复性。

    合金材料变更：当铸件设计所用合金发生变化时，收缩率随之调整。3D打印工具可快速复制并适配新合金的收缩特性，避免传统工艺中的滞后与模具损坏问题。

    缩短交付周期：3D打印模型可在数小时至数天内完成生产，尤其适用于原型制作或短期零件交付需求。

    高频次设计迭代：相较于调整传统模具，修改CAD文件并重新打印的方式更快速、经济且自动化程度更高。

    小型复杂型芯铸件：结合3D打印聚合物模型与3D打印砂芯的工艺，可快速生产复杂铸件，显著降低成本与时间。

    3D打印技术的选择与混合平台优势

    3D打印技术体系涵盖粘合剂喷射（砂/金属）、粉末床激光熔融、SLA光固化、长丝/颗粒挤出等多种类型。选择砂型铸造模型设备的最佳技术时，需综合考虑零件几何形状、模型尺寸与材料要求。例如，大幅面3D打印机可满足砂型铸造模型的大尺寸需求；直接颗粒供料式3D打印因材料沉积速率比丝材打印高10倍，且颗粒材料成本低10倍，成为减材制造的经济高效替代方案。

    尽管3D打印技术本身为铸造工艺带来显著优势，但将增材与减材制造集成至混合平台时，砂型铸造应用仍可展现多重优势。每种3D打印技术均有其局限性，唯有与减材制造深度结合，方能最大化技术价值。