增材制造结合熔模铸造制备亚毫米级金属点阵微结构的工艺研究

摘要

基于增材制造方法,采用光固化成形工艺,结合熔模铸造工艺制备出亚毫米直径桁架的金属点阵结构.首先对光固化成形工艺进行优化,最佳工艺参数为50μm的单层厚度条件下,单层固化时间4.52 s,采用优化后的光固化成形工艺制备出树脂基点阵结构,将其嵌入到熔模基体中,加热将树脂材料升华,形成支柱直径为750μm的孔隙模具,分别采用离心铸造和重力铸造两种方法浇注ZAMAK3锌合金,制备出金属点阵结构.压缩试验表明,两种铸造技术制备的金属点阵结构的机械强度相似,承受压力载荷分别达到1.24 kN和1.30 kN.有限元分析的模拟结果与离心铸造的结果更加接近,当变形量超过0.6 mm时,有限元模拟结果与实际变形情况开始出现偏差.