由于在復(fù)雜零件(特別是 具有復(fù)雜內(nèi)腔零件)的整體成型和結(jié)構(gòu)組織的連續(xù)性方面具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)余量 鑄造技術(shù)在制造行業(yè)中占有重要的地位。傳統(tǒng)的 鑄造主要使用模具進(jìn)行蠟?zāi)：吞招镜某尚停缓笾茪?和澆注。這樣，可調(diào)節(jié)頂托零件的制造精度和周期很大程度上受制于模具的設(shè)計(jì)與制造。例如，某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片鑄件的試制過(guò)程中，僅模具設(shè)計(jì)制造與返修時(shí)間就長(zhǎng)達(dá)一年之久，費(fèi)用高達(dá)145萬(wàn)元。這一問(wèn)題嚴(yán)重制約了新產(chǎn)品的研制與性能改進(jìn)，迫切需要發(fā)展 成型。因此，西安交通大學(xué)激光成型與模具制造 與西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司精鑄車間聯(lián)合開(kāi)展了基于光固化成型的功能零件無(wú)模具 鑄造新工藝的研制與。
本文通過(guò)煙機(jī)葉片的制造過(guò)程，探索了基于光固成型的功能零件無(wú)模具精鑄技術(shù)，并對(duì)其工藝過(guò)程特點(diǎn)、局限性以及適用范圍進(jìn)行了分析。
1、基于光固化成型的功能零件精鑄工藝過(guò)程
原型制造技術(shù)(RP&；M)是 80年代末發(fā)展起來(lái)的新一代制造技術(shù)，它采用材料累加法，直接用CAD數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)激光束實(shí)現(xiàn)逐層固化成型，累加為三維立體零件模型。這一技術(shù)在歐美和日本已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及零部件的設(shè)計(jì)評(píng)估、試裝配及其功能測(cè)。
采用光固化原型代替蠟?zāi)ｈT造功能零件圓盤式腳手架配件，這一工藝方法為數(shù)量較少及單件復(fù)雜 零件成型提供了無(wú)模具的制造方法。這一方法可與CAD技術(shù)集成起來(lái)，通過(guò)CADRP原型一燒失法精鑄一測(cè)量修正CAD數(shù)據(jù)的循環(huán)，獲得 的成型零件。因此，為新產(chǎn)品的研制提供了一個(gè)非 常有前景的技術(shù)途徑。在復(fù)雜形狀零件的單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，降低制造周期，并節(jié)約制造成本。
2、基于光固化成型的功能零件無(wú)模具精鑄工藝特點(diǎn)及適用范圍
基于光固化成型的功能零件無(wú)模具精鑄技術(shù)，采用光固化成型技術(shù)制造零件原型，代替蠟?zāi)＿M(jìn)行 鑄造，因此，具有光固化成型與 鑄造雙重特點(diǎn)：（1）不受零件復(fù)雜形狀的限制；（2）易實(shí)現(xiàn)零件的整體制造；（3）可制造任意合金的零件；（4）不需模具和工裝，可降低單件制造周期和成本；(5)成型由CAD數(shù)據(jù)控制，修正方便。
基于光固化成型的功能零件無(wú)模具制造方法在技術(shù)上幾乎沒(méi)有限制。但是 ，由于其制造方法包括CAD到 鑄造一系列過(guò)程，對(duì)于零件的批量生產(chǎn)，就成本和效率來(lái)看，這種方法并不適宜。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的零件，也不如傳統(tǒng)機(jī)加工優(yōu)越。
綜上所述，基于光固化成型的功能零件無(wú)模具精鑄技術(shù)特別適用于復(fù)雜形狀零件的單件、小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品的試制過(guò)程。
(1)基于光固化成型的功能零件無(wú)模具精鑄技術(shù)，特別適合于復(fù)雜形狀功能零件的單件、小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品的試制，具有制造周期短、成本低的特點(diǎn)。
(2)用于 鑄造的光固化原型 具有中空內(nèi)部支撐的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，并其實(shí)體部分的壁厚不超過(guò)2mm。
(3)正確選擇零件的逐層光固化方向可以零件具有 小的臺(tái)階效應(yīng)。
