3D打印技術的最新發展及在鑄造中的應用

王煥寧 周念發 張在彬

摘要：近些年來，3D打印技術的發展速度極快，在各行各業中都發揮出了十分獨特的效果，用在金屬鑄造以及現代工業等多個妨礙你，不但解決了在鑄造過程中一些原本難以解決的具體問題，更是方便了工作人員的實際操作，使一些細節性的東西都能考慮到位，達到產品的精細化生產和處理目標，促進相關產業的發展以及鑄造水平的有效提高。通過對3D打印技術的現代化發展分析，對其產生更多的了解，有利于促進我國鑄造水平的提高。

關鍵詞：3D打印技術;制造領域;現代化技術

3D打印技術在近些年的社會發展過程中，體現出了越來越良好的效果，為各行各業提供了更加廣闊的發展平臺以及新的發展機會。本文針對3D打印技術最近發展情況的了解，具有重要的意義。

一、3D打印技術的最新發展

3D打印技術本身作為一種現代化技術，體現出了先進的理念和效果，能夠通過自身的作用，使鑄造環節得以實現更加快速的發展。3D打印技術通過和金屬粉末粘和技術的聯合使用，能夠通過逐層累加的方式來搭建形成經歷的數據模型的實體。當前3D打印技術應用在模具的設計以及組建還有工業的生產環節都發揮出了良好的效果，包括模具的鑄造以及模型的生產方面，也體現出了獨特性。從開始產生發展到現在，3D打印技術的應用范圍越來越廣，應用效率越來越高，這種技術本身自帶的精度加工功能，使鑄造工作更加簡單方便，也使鑄造的效果更理想。

（一）3D打印技術的實際應用情況

3D打印技術的用途一般體現在三個方面。一方面是將其用在新型工業產品的研發設計環節，用于一些個性化產品的精確定制，這種技術的系統化應用使我國現代化工業生產的水平達到了一個更高的層次，也使整體的效果更加符合現代工業生產方面的技術要求，使技術的精度得到了進一步的提高。比如說在模具以及模型的加工制造方面，通過應用3D打印技術使模具的制造周期更短，同時也使模具制造的精密度也相應提高。另一方面是將3D打印技術應用在了工業產品的制造環節，尤其是針對一些外形尺寸相對來說比較大的金屬加工件，還有精度要求更加嚴格的一些金屬零部件，都體現出了3D打印技術的良好應用效果，能夠很好的解決一些由于構件外形尺寸問題而導致加工工作困難的問題。同時，3D打印技術還在現代醫學方面產生了廣泛的應用，尤其用在齒科，通過先進的牙齒復刻技術幫助患有牙齒疾病的人們修復了牙齒問題，為人們的生活提供了方便，還可以用在軟組織再造方面，讓人們更加健康。

（二）3D打印技術的應用前景

3D打印技術作為近些年研究的關鍵內容，為了發揮這種技術的重要意義，各個國家都在致力于提高技術水平，有些先進國家在應用3D打印技術方面取得了突出的成效，為工作帶來了方便。相比較之下，我國3D打印技術的應用還是比較局限，對其產生的認知也存在不足，難以產生更大的作痛。究其原因，可能來自于社會各界對于3D打印技術對他們日常生活產生的影響還缺乏了解，對這項極具發展潛力的先進技術缺乏推廣，使其普及率極低。有一些企業在發展的過程中，會更加愿意去選擇傳統的技術，主要是由于傳統的技術相比教育3D打印技術來說，成本更低，同時企業中的人員以及企業的生產流程和傳統的技術之間的磨合效果相對來說更加良好，使3D打印技術的發展受限[1]。

二、3D打印技術在鑄造中的應用情況

3D打印技術在產生之后，包括技術以及生產實踐等多個方面都進行了不斷地完善和水平的提高應用，在鑄造方面取得了一定的效果，包括鑄造模具的生產、金屬產品的直接打印等多個方面都體現出了獨特的效用，另外3D打印技術還可以修復某些產品在鑄造環節存在的一些不足之處。

（一）3D打印技術應用在藝術鑄造方面

3D打印技術的產生以及發展使該項技術在藝術品的生產環節得到了良好的應用效果，我國一些從事藝術產業的公司融合了3D打印技術，同時也將這項技術引進到了藝術品的鑄造方面。也就是說3D打印技術的應用使整體行業的經濟效益得到了提高，也使藝術品鑄造得到了轉型和發展，使藝術品鑄造行業更加智能。

（二）3D打印技術中應用激光立體成型技術

3D打印技術應用在激光立體成形技術方面，可以通過激光先熔化金屬粉末，再將其通過3D打印機器來直接生成各種各樣的形狀和各種類型的產品，達到精準化加工的要求。3D打印激光立體成形技術的使用，使各種金屬能夠直接打印成型，打印出的產品精度更高，產品的力學性能也更加豐富，能夠滿足人們的各種使用需求，尤其是體現在航空鑄造方面發揮重要的效果。航空領域本身要求會比較高，對于各種構件的結構要求也會比較復雜，不同構件生產和采購的成本就會比較高。而通過3D打印技術以及激光立體成型技術，就能夠很好地修復航空構件，在這個過程中使航空企業的成本得到了保障，也使3D打印技術的應用效果更廣泛[2]。

（三）3D打印技術應用在無模精密鑄型方面

3D打印技術應用在快速成型的無模精密鑄型方面，同樣具有研究的意義。首先，在使用覆膜砂進行撲粉的環節，通過激光技術來對這些粉末進行固化處理，達到SLS燒結的要求。在此之后通過三維打印頭來進行粘結劑的噴射工作，使打印機的兩個噴頭同時噴射粘結劑以及催化劑，使兩者之間相互連接以及融合，就可以使砂型鑄造得到涂層處理，從而達到澆筑的目標。另外，通過三維打印的殼體鑄造技術，還可以使陶瓷顆粒以及硅酸鹽水溶液之間得到完美的融合，完成殼型打印的工作，但是在這個過程中要重視在澆注操作之前要先對產品進行焙燒。

三、3D打印技術在鑄造行業中的主要發展趨勢

3D打印技術在藝術鑄造方面已經形成了從傳統的鑄造生產模式向現代智能化生產方式的轉變以及過渡，因此對于3D打印技術的需求相對來說比較大，這種技術用在藝術品的鑄造環節，雖然體現出一定的難度，但是也取得了相對比較大的成果，在未來其發展的機會也更多。比如說通過3D打印技術實現模型的快速成型，使相關產業的發展更加快速，也控制了鑄造的生產成本，另外也減少了在產品生產過程中產生的風險，使產品的生產需求都得到了滿足。除此之外，3D打印技術還能夠使高端鑄造零部件殘次品的發生率減少，當一些大型的鑄造產品產生質量缺陷問題時，就可以通過3D打印技術來實現直接的全面修復，這種方式使這些大型的產品運行效果更加良好，同時也防止了人工修復過程中存在的尺寸不精密問題，使3D打印技術價值更高。

3D打印技術的應用以及推廣本身要求3D打印機器能夠具有豐富的功能，滿足各項工作的需求，但是實際應用環境由于技術方面的限制以及經驗不足，導致3D打印機器用于一些大型的鑄造產品打印環節，仍然會存在一些誤差，影響到打印的效果和機器的使用。在未來如果要提高3D打印技術的應用效果，必須要提高3D打印機器本身的質量以及性能的水平，使3D打印機器滿足各個方面的應用需求，將其應用在航空設備構建以及一些高端大型零部件的生產和修復環節，還有一些精密儀器的實際生產以及組建環節，保障應用效果。

結語：

總而言之，3D打印技術在現如今社會的發展過程中體現出了良好的效果，在各個產業都得到了普遍的應用，本文針對3D打印技術在鑄造方面的應用進行了分析，希望可以更好地體現出3D打印技術的應用價值，使我國鑄造產業得到進一步的轉型和升級。

參考文獻：

[1]李洋，周穎，高菲.淺析3D打印技術在鑄造領域的應用[J].內燃機與配件，2020，16：219-220.

[2]言帆.3D打印技術的發展和應用[J].科技創新與應用，2017，32：147-148.