铸造作为一种历史悠久的金属成型工艺，在制造业中占据着重要地位。然而，传统铸造工艺存在一些局限性，如模具制造周期长、设计灵活性差、难以生产复杂结构铸件等。金属3D打印技术以其独特的逐层堆积成型方式，能够快速制造出复杂形状的金属零件，为解决传统铸造工艺的问题提供了新的途径。将金属3D打印技术与传统铸造工序相结合，有望实现铸造生产的高效化、个性化和智能化。
模具制造工序
1 传统模具制造的痛点
在传统铸造中，模具制造是一个关键且耗时的工序。通常需要经过设计、木模制作、翻砂造型、模具加工等多个环节，每个环节都可能存在误差积累，导致模具精度难以保证。而且，对于复杂形状的模具，传统加工方法往往难以实现，需要多次装夹和加工，增加了制造成本和时间。
2 金属3D打印取代传统模具制造
金属3D打印可以直接根据三维模型制造金属模具，无需制作木模和进行复杂的机械加工。通过选择合适的金属材料和打印工艺参数，能够制造出高精度、复杂结构的模具。例如，对于一些具有内部冷却通道的模具，传统加工方法很难实现，而金属3D打印可以轻松打印出复杂的冷却通道结构，提高模具的冷却效率，缩短铸件的凝固时间，从而提高生产效率和铸件质量。
3 金属3D打印与传统模具制造的结合
在一些情况下，金属3D打印也可以与传统模具制造工艺相结合。例如，可以先使用金属3D打印技术制造模具的核心部分，然后再通过传统的铸造方法制作模具的外壳，将两者组合在一起形成完整的模具。这种方式既发挥了金属3D打印在制造复杂结构方面的优势，又利用了传统铸造工艺在制造大型模具外壳时的成本优势。
型芯制作工序
1 传统型芯制作的局限
传统型芯制作通常采用砂芯制造方法，需要制作芯盒、配制型砂、造型、烘干等多个步骤。对于复杂形状的型芯，芯盒的设计和制造难度较大，而且型芯的强度和精度也难以保证。此外，传统型芯制作过程中需要使用大量的型砂和粘结剂，对环境造成一定的污染。
2 金属3D打印取代传统型芯制作
金属3D打印可以直接制造金属型芯，无需制作芯盒和使用型砂。金属型芯具有较高的强度和精度，能够满足复杂形状铸件的成型要求。例如，在航空航天领域，一些发动机叶片的铸造需要使用复杂的型芯来形成内部冷却通道，金属3D打印可以精确制造出这些型芯，提高叶片的冷却效果和性能。
3 金属3D打印与传统型芯制作的结合
对于一些大型铸件的型芯制作，可以结合金属3D打印和传统型芯制作工艺。例如，使用金属3D打印制造型芯的关键部分，如型芯的头部或具有复杂结构的部分，然后使用传统砂芯制作方法制作型芯的其余部分，将两者组装在一起形成完整的型芯。这种方式可以降低型芯的制造成本，同时保证型芯的精度和强度。
浇注系统设计工序
1 传统浇注系统设计的不足
传统浇注系统设计主要依靠经验和试验，设计过程较为繁琐，且难以准确预测金属液的流动和凝固情况。对于复杂形状的铸件，浇注系统的设计不合理容易导致铸件出现浇不足、气孔、缩松等缺陷，影响铸件的质量。
2 金属3D打印优化浇注系统设计
利用金属3D打印技术可以制造出具有复杂结构的浇注系统模型，通过模拟金属液在浇注系统中的流动和凝固过程，对浇注系统的设计进行优化。例如，可以设计出具有良好挡渣、排气和补缩功能的浇注系统，提高铸件的质量。此外，金属3D打印还可以制造出个性化的浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等浇注系统元件，满足不同铸件的铸造要求。
3 金属3D打印与传统浇注系统设计的结合
在实际生产中，可以将金属3D打印制造的浇注系统元件与传统铸造方法制作的浇注系统相结合。例如，使用金属3D打印制造浇口杯和直浇道，然后通过传统的砂型铸造方法制作横浇道和内浇道，将它们连接在一起形成完整的浇注系统。这种方式可以充分发挥金属3D打印在制造复杂结构元件方面的优势，同时降低浇注系统的制造成本。