影响SLS成型品质的打印参数主要有激光功率、扫描速度和间距、以及铺粉层厚。激光功率和扫描速度共同决定了一定时间内扫描区域树脂的烧结程度,LIU F R等在对酚醛树脂包覆硅砂复合粉末的选择性激光烧结研究时发现,线能量密度在10~20 J/m之间较好,超过20 J/m时酚醛树脂会碳化,进而导致粉末间的结合不良。扫描间距影响着砂层表面的能量叠加吸收,铺粉层厚既决定了铸型表面品质,又会对铸型强度产生影响。参数的选取不仅跟基材有关,其彼此之间也会相互影响。对SLS工艺参数的研究较多,
爱司凯3d砂型打印成功地将3D打印、机器人和绿色智能工厂相结合,实现了铸造生产全自动运行的产业化运用。
虽然3D打印技术在制作复杂铸型方面具有明显的优势,但其初始投资、运行和材料成本还相对较高,相比于传统的大规模生产,产量受到影响,并且3D打印的工作框大小有限制,可能需要在多台打印机中生产部件后组装在一起,使得大型铸件生产变得困难,一定程度上阻碍了3D打印的发展。在绿色发展的理念下,传统铸造受到了不同程度的影响,为更好地发展3D打印,未来的研究应在开发用于3D打印砂型生产的环境友好型粘合剂方面下足功夫。
此外,目前的砂型3D打印技术还存在着打印材料单一的问题,如要使用冷铁,也只能通过打印时预留位置安放,冷铁的固定就直接影响铸件质量。为此,单忠德等提出一种双向涂印、分层加热压实一体化成形的多材料砂型3D打印技术,并用硅砂和铬铁矿砂两种材料对滑轮铸件进行了试验,发现双向涂印可使砂型加工效率提高200%,铬铁矿砂型起到了冷铁作用,使热节部位的拉伸强度提高了22.5%。多材料砂型3D打印技术的出现,使铸型材料不再单一,可根据铸件不同部位的需求,对应使用激冷、保温和退让性好等不同性能的材料,实现材料可控,为制备高品质铸型提供新思路。
3D打印技术的出现在一定程度上冲击了传统的砂型铸造,与传统工艺相比,3D打印技术具有高品质、短周期和低耗材等方面的优势,可不再受拘束于造型,能自由地设计砂芯方案和浇冒系统等,不断探索铸造新工艺。3D打印在铸造中的应用已较多,但大多是用于工艺开发和单件小批量生产,打印成本仍是高居不下,芯骨、冷铁等工艺的使用也较为复杂,如果得以改善,3D打印技术必将在铸造行业发挥更大的作用。