无模铸型制造工艺的特点

和传统铸型制造技术相比，PCM工艺具有无可比拟的优越性，它不仅使铸造过程高度自动化、敏捷化，降低工人劳动强度，而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍，使设计、制造的约束条件大大减少。具体表现在以下方面：

（1）制造时间短 传统方法制造铸型必须先加工模样，无论是采用普通加工还是数控加工，模样的制造周期都比较长。对于大中型铸件来说，铸型的制造周期一般以月为单位计算。由于采用计算机自动处理，PCM工艺的信息处理过程一般只花费几小时至几十小时。另外，由于整个过程完全实现了自动化，基本上不需要考虑工人的劳动强度。因此，从制造时间上来看，传统造型方法无法与PCM工艺相比。

（2）制造成本低 PCM工艺的自动化程度高，其设备的一次性投资较大，其他生产条件，如原砂、树脂等原材料的准备过程与传统工艺相同。对于一些大型、复杂铸件，如机床床身、大型模具等，木模的成本往往接近铸件成本的10%～30%，采用PCM工艺造型则具有较大优势，这类铸型的制造只需十几件或几十件就可收回设备投资。

（3）无需木模 铸型的制造（造型）必须先有工艺模样。模样一般用木材、塑料等材料由手工或机器加工而成，有时需要钳工修理，费时耗资，且精度不易保证。特别是对一些大型铸件，受加工设备的限制常采用手工刻模，质量难以保证；对一些形状复杂的铸件，例如发动机叶片、船用螺旋桨、汽车缸体、缸盖等，虽然目前有些模样的加工采用数控机床、仿形铣等先进的设备和工艺，但木模的设计往往要多次修改才能成功，每次木模设计修改后又须重复全过程，形成工时与资金的浪费。PCM工艺仅需修改软件即可开始新一轮的试制，木模的设计制造、装配等在每一轮试制中均可省去。另外，对于单件生产，模样的加工成本和周期在整个铸件生产过程中所占比例过高。而PCM工艺则完全避免了传统铸型制造技术的这一最大缺陷，从而使砂型制造技术有了一个质的飞跃。

（4）造型材料价廉易得 PCM工艺所使用的造型材料是普通的铸造用水洗砂和擦洗砂，价格低廉，来源广泛，而粘结剂和催化剂也是非常普通的化学材料，成本也不高。因此，对于国内外众多的树脂砂铸造厂家来说，该工艺不仅成本低廉、而且容易推广，因而具有很强的吸引力。

（5）一体化造型 传统造型由于需要将木模从铸型中取出，所以必须沿铸件最大截面处（分型面）将其分开，也就是采用分型造型。这样往往限制了铸件设计的自由度，某些型面和内腔复杂的铸型不得不采用多个分型面，使造型、合型装配过程的难度大大增加。分型造型使铸件产生“飞边”，机加工量增大。而PCM工艺采用堆积成形原理，没有拔模过程，因此完全可以采用一体化造型方法，即上、下型同时成形。一体化造型最显著的优点是省去合型装配的精确定位过程，减少设计约束和减少铸件裕量，节省金属和机加工量，使铸件的尺寸精度更容易控制。

（6）型、芯同时成形 传统工艺出于起模考虑，型腔内部一些细微结构通常设计成型芯。型和芯分开制造，然后再将二者装配起来，装配过程需要准确定位，还必须考虑芯子的稳定性。PCM工艺制造的铸型试样，型和芯是同时堆积而成，无需装配，位置精度更易保证。

（7）无需拔模斜度 由于PCM工艺没有拔模问题，所以传统铸型设计必不可少的拔模斜度等约束在此失去意义。无拔模斜度又进一步节省了金属，减少加工量，节约工时，降低成本。

（8）易于制造含自由曲面（曲线）的铸型 传统工艺中，采用普通加工方法制造含有自由曲面模样的精度难以保证，再加上翻砂过程的误差，故自由曲面的铸件精度不高。而PCM工艺不存在成形的几何约束，采用RP离散-堆积成形原理能够很容易地实现任意复杂形状的造型。对自由曲面铸件可最大限度提高其表面精度，如泵的叶轮曲面，采用PCM工艺铸造出来后，无需加工即可装机使用。