上篇我们简绍了3D打印砂型铸造弥补传统砂型铸造的劣势,那么砂型3D打印机的成型原理是什么样子的呢,本章我们就来看看这种技术的成型过程。
目前市场上主流的砂型3D打印机有两种,一种是密闭腔体龙门结构的,另一种是开放式机械臂结构,两种类型的成型原理相同,现在我们以机械臂式的为例来看看它的工作过程。整套统由7个部分组成,1、机器人控制器2、料斗3、构建平台4、构建平台支架5、落沙收集箱6、落沙导流板7、主机电脑。
打印机开始工作前先将铸造砂与催化剂按一定比例混合好,添加到料斗中,主机电脑切片软件将CAD模型分层切片。打印开始,喷头移动到料斗出料口,出料口给料阀自动将材料输送到打印头中。
加料完成后,打印头移动至打印平台左上方,与平台保持固定高度,由左到右移动并铺设第一层铸造砂,铸造砂铺设完成后表面并没有平整,所以机械臂带动打印头从最右端向左移动,这个过程中打印机喷头下方的刮板会将沙子表面刮平,树脂喷头在需要粘结固化的位置喷射树脂,树脂与沙子中的催化剂反应固化,第一层打印完成。如此往复,每打印一层机械臂带动喷头上升一层继续打印下一层,直到完成整个模型的打印。最后将没有固化的沙子刷到落沙收集箱就得到了打印模型。与传统的砂型制造相比,砂型打印机打印的模型精度可提升一个数量级。