图4 钛合金主承力构件加强框

3 3D打印模样技术及应用

通过高分子材料3D打印模样，并使用熔模精密铸造技术制壳、浇注生产钛合金铸件，已经实现了工业化成熟应用。与3D打印钛合金构件相比，虽然生产流程有所增加，但由于模样制备成本低，可获得传统钛合金精铸件组织性能，在钛粉成本未实现大幅降低条件下，该方法用于单件、小批量、或不易开金属模具钛合金铸件生产，能够快速、精确地制造出任意复杂的零部件模型，在缩短生产周期、降低成本方面具有更为显著的综合优势。3D打印模样需具备足够强度和较少灰分含量，以满足制壳抑制变形，减少浇注掉渣夹杂质量风险。目前，3D打印模样材质主要有3种，即光敏树脂模（SLA模）、聚苯乙烯模（PS粉模）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA粉模）。SLA模是基于光固化快速成形技术（SLA），以液态树脂为原料制作而成，其生产的钛合金铸件具有尺寸精度高、表面粗糙度低等优点，但制模成本高于另外两种工艺。图5为SLA模样、模壳及钛合金铸件。PS粉模（见图6）和PMMA粉模（见图7）相似，分别采用颗粒烧结和粘结方法制模，虽然成本较低，但尺寸精度和表面粗糙度不及SLA模。3种打印模样技术特点、成本对比情况见表1，需要在实际生产中，根据质量和成本因素综合考虑选择。

图5 SLA模样、模壳及钛合金构件

图6 PS粉模

图7 PMMA粉模