4) 在熔模铸造中的表现   上述四种方法中，制品本身就是蜡模的方法(如FDM或SLS)，很容易适应熔模铸造工艺的要求，无疑表现较好。而树脂或纸制模样尽管也可燃烧掉，但毕竟不象蜡模那样容易适应熔模铸造的要求，需要不断改进，以趋利避害。

表 12-1  模样表面粗糙度的比较      (单位：μm)

从总体看，SLA 法尽管与熔模铸造工艺也还有某些不适应之处，但由于制成的模样尺寸精度和表面质量好而倍受青睐，在国外，特别是航空航天和军工部门的熔模铸造企业应用相当广泛。SLS 法模样质量虽较 SLA 略逊一筹，但容易适应熔模铸造的工艺要求，所以，国内熔模铸造中应用越来越多。FDM 法尽管最容易适应熔模铸造的工艺要求，但制成蜡模的尺寸精度和表面质量尚不尽如人意；而 LOM法虽模样质量尚可，但难以适应熔模铸造，因此，目前后二种方法在熔模铸造中推广应用均受到一定限制。

三．熔模铸造中应用 SLA 和SLS 的新进展 

   1．新型光固化树脂[5][6]

SLA法早在1987年就已商业化了，它最初是被用来制作实体模型和具有一定功能的样件。20 世纪90年代初期，美国 3D System Inc  的QuickCast软件开发成功，使SLA 快速成型机能够制作出内部呈蜂窝形结构(图 12-3a)而外表仍保持光滑致密的精确模样(图 12-3b)，不仅节省了 90%的制模材料，而且在焙烧型壳的时候，模样首先向内瘫塌而不致将型壳胀裂。除此之外，人们逐步发现，对于制模用光固化树脂来说，还需要满足以下一些特殊要求:

·粘度—— 如果树脂粘度太大，模样制成后内腔中剩余的树脂很难排尽，残存树脂过多，仍有可能在焙烧时将型壳胀裂，因而往往不得不采用离心分离等措施。另外，制成的模样表面也很难擦净。

·残留灰分——这也许是最重要的要求，如果型壳焙烧后残留灰分多，将导致铸件表面产生非金属夹杂及其它缺陷。

·重金属元素含量——这对于铸造高温合金特别重要。例如锑在SLA 光固化树脂中就是一种较为常见的元素，如果它出现在型壳焙烧后的残灰中，就可能污染合金，甚至使铸件报废。

·尺寸稳定性——在整个操作过程中模样尺寸都应保持稳定，为此，树脂的吸湿性低也是非常重要的。

    近年来，美国  DSM Somos 公司研制成功一种新型的光固化树脂Somos 10120，满足了上述主要要求，颇受精铸生产厂家青睐。这种新产品已在三个不同精铸厂铸造了三种合金(铝、钛和钴钼合金)，取得了满意的效果[6]。

    2．采用SLA模样进行小批量生产 

    采用 SLA 模样小批量生产精铸件需要考虑 2 个主要问题: 一是模样和铸件所能达到的尺寸精度，二是生产成本和交货期是否具有优势。美国 Solidiform、Nu-Cast、PCC、Uni-Cast 等多家精铸厂，采用 SLA 模样铸造了数百个铸件，实际测量铸件尺寸后，统计分析表明，采用DSM Somos 公司新开发的 11120光固化树脂和QuickCast 技术，制成的SLA模样，尺寸偏差不超过铸件公差值的50％。绝大多数铸件尺寸符合公差要求，合格率达95％以上（图 12-4） [7]。

尽管制作一个 SLA 模样的成本要比制作相同蜡模高得多，耗费时间也要长一些，但不需要设计制造压型，所以，在单件小批量生产时，在成本和交货期方面仍具有优势。铸件越复杂，这种优势越明显。以Nu-Cast公司生产的形状复杂的航空精铸件为例（图12-5）[7]，其模具制作费用约85000美元，每天生产 4个蜡模，每个蜡模成本费（含材料和人工）150美元。如果采用 SLA 法，每个 SLA 模样成本 2846 美元，但不需要设计制造模具。由此算出，如果产量小于32件，采用SLA 模成本低于蜡模; 超过32 件，则成本高于蜡模（图 12-6）；使用蜡模，设计制造模具需耗时  14～16周，而SLA 模不需要模具。因此，如果产量少于 87 件，采用 SLA 模，交付铸件比蜡模快（图 12-7）。但超过 87 件，则采用蜡模更快[7]。另一个需要考虑的因素是，如果采用蜡模，当产品更新换代时，模具需要重新制作，付出代价大；而采用SLA 模样，需要做的只是更改CAD几何模型，比重新制作模具简便快捷得多。

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