图2-74 BPM成型原理

图2-75 PCM工艺原理图(www.daowen.com)

a)CAD模型 b)CAD铸型 c)CAD分层 d)表层铺砂 e)喷涂树脂粘结剂 f)喷涂催化剂 g)造型完毕 h)清除干砂 i)浇铸 j)铸件

无模铸型制造(Patternless Cast-ing Manufacturing，简称PCM)技术是由清华大学激光快速成型中心研制成功的，并将该项技术应用到了传统的树脂砂铸造工艺中。图2-75所示为其工艺原理，首先将三维CAD数据模型转换成铸型CAD模型；再对铸型CAD模型的STL文件进行分层，获得一层层二维截面轮廓信息；加工时，第一个喷头在事先铺好的型砂上通过计算机控制，精确地喷射出粘结剂，第二个喷头沿同样的路径喷射出催化剂，让二者发生胶联反应，并一层层固化型砂，在粘结剂和催化剂共同作用的地方型砂就被固化在一起，而其他地方的型砂仍为颗粒态。一层固化完之后再粘结下一层，如此循环往复，直至原型制件加工完毕。粘结剂没有喷射的地方的砂仍然是干砂，因此比较容易清除。清理完毕未固化的干砂之后，就可以得到具有一定壁厚的铸型件，再在砂型的内表面涂敷、浸渍有关涂料，即可用于浇注金属制件。

与传统的铸型制造技术相比，PCM技术具有很大的优越性，它能使铸造过程高度自动化和敏捷化，大大降低工人的劳动强度，使设计、制造等约束条件大大减少。具体优点表现在以下几个方面：无需木模、型与芯同时成型、无起模斜度、可制造任意曲面的铸型、加工制造时间短、成本低。