铝合金铸造快速形成技术(母模制造方法的选择与比较 )

目前，国内外研究了多种快速成形方法，比较成熟实用的主要有LOM、SLA、SLS、FDM、3DP，这些技术各有优缺点，其具体原理和特点如下：

1、立体光刻（SLA）

SLA是利用紫外激光扫描光敏树脂、光敏树脂在激光的作用下固化逐层堆集而成。用SLA原型可代替铝合金铸造中的木模和熔模精密铝合金铸造中的蜡模。SLA技术成形速度快，精度高。由于SLA所用树脂为热固性光敏树脂，加热不能熔失，只能烧失，所以熔模铝合金铸造时对焙烧工艺要求较高，原型件最好做成镂空结构。SLA原型对水较敏感，长时间在潮湿环境中易吸潮变形，所以要注意防潮。SLA的设备及运行成本较高，适合于制造薄壁精细轮廓精密铸件的模型。

2、分层实体制造（LOM）

LOM工艺是根据零件分层得到的轮廓信息用激光切割薄材，这样逐层堆集而成的三维实体。LOM主要特点是设备和材料价格较低，运行成本也低。原型经处理后强度好，精度高，不变形，在铝合金铸造中可代替复杂的木模，特别适合于中小型铝合金铸造厂单件或小批量生产。

3、选择性激光烧结（SLS）

其原理是：激光束在计算机的控制下，对粉末进行扫描，扫描部分粉末熔化粘结而成的实体。SLS技术的最大特点是成形材料广泛，塑料、陶瓷、金属、蜡粉、腹膜砂及它们的复合材料都可作为SLS的成形材料，制备相应的功能件、金属件、蜡模及砂型（芯），所以适用性强。SLS制作蜡模进行熔模铝合金铸造是目前在国内运用最为广泛的方法，不仅成本相对较低，而且精度高，表面质量好，无需支撑，可制作形状极其复杂的蜡模生产复杂铸件。

4、熔丝沉积（FDM）

熔丝沉积将材料液化后经过喷嘴逐层沉积成制件，成形材料包括塑料丝、蜡丝等，因此制备塑料原型件和蜡模。该工艺中没有价格昂贵的激光器，所以设备价格低，且由于材料被完全熔化，制件强度高。但成形速度慢，制件精度差，表面质量差，且喷丝头的喷嘴易产生流延和堵塞。

5、三维打印（3DP）

三维打印工作原理类似于喷墨打印机。该技术的材料包括陶瓷、金属/有机复合材料等。该技术成本较低，成形速度快，精度高，但制件表面粗糙，强度不高，且打印喷头容易堵塞。在铝合金铸造中适合于原型的验证制作蜡模或制造石膏型。