3D打印（即增材制造，AM）在制造領域具備顯著優勢，其快速發展正深刻改變傳統制造工藝。近年來，砂型鑄造工藝雖經歷重大變革，但相關企業并不會因3D打印的興起而消亡。增材制造與傳統砂型鑄造可形成互補關系，通過技術融合使傳統工藝實現更快速度、更低成本與更高靈活性。

    砂型鑄造流程的核心框架

    即便引入3D打印技術，砂型鑄造的基本流程仍保持不變：

    使用最終產品的復制品或圖案模具；

    將模具置于雙分型面模具中，內置型芯以形成內部通道；

    在砂箱或模具室內壓實專用型砂，覆蓋模具表面；

    保留澆口等關鍵結構。

    3D打印技術主要革新了模具與型芯設備的制造方式。

    增材制造與傳統制造的技術對比

    傳統制造依賴減材制造技術（如金屬或塑料的CNC銑削），通過機床選擇性去除材料以成型。而增材制造采用"從無到有"的逐層構建方式，僅在構建體積或平臺內添加所需材料。該技術可處理多種聚合物材料，包括標準熱塑性塑料、熱固性塑料、填充樹脂、光聚合物樹脂，甚至金屬。

    砂型鑄造中3D打印模型的應用優勢

    在砂型鑄造場景下，推薦采用3D打印鑄造模型的場景包括：

    舊模型設備逆向工程：通過3D掃描儀獲取原始零件或模具數據，利用3DCAD軟件調整/完善設計文件，并結合公差與收縮系數進行3D打印。此流程可提升砂型鑄造的精度、自動化水平與可重復性。

    合金材料變更：當鑄件設計所用合金發生變化時，收縮率隨之調整。3D打印工具可快速復制并適配新合金的收縮特性，避免傳統工藝中的滯后與模具損壞問題。

    縮短交付周期：3D打印模型可在數小時至數天內完成生產，尤其適用于原型制作或短期零件交付需求。

    高頻次設計迭代：相較于調整傳統模具，修改CAD文件并重新打印的方式更快速、經濟且自動化程度更高。

    小型復雜型芯鑄件：結合3D打印聚合物模型與3D打印砂芯的工藝，可快速生產復雜鑄件，顯著降低成本與時間。

    3D打印技術的選擇與混合平臺優勢

    3D打印技術體系涵蓋粘合劑噴射（砂/金屬）、粉末床激光熔融、SLA光固化、長絲/顆粒擠出等多種類型。選擇砂型鑄造模型設備的最佳技術時，需綜合考慮零件幾何形狀、模型尺寸與材料要求。例如，大幅面3D打印機可滿足砂型鑄造模型的大尺寸需求；直接顆粒供料式3D打印因材料沉積速率比絲材打印高10倍，且顆粒材料成本低10倍，成為減材制造的經濟高效替代方案。

    盡管3D打印技術本身為鑄造工藝帶來顯著優勢，但將增材與減材制造集成至混合平臺時，砂型鑄造應用仍可展現多重優勢。每種3D打印技術均有其局限性，唯有與減材制造深度結合，方能最大化技術價值。