鑄造成形是獲得金屬零部件的一種重要而又廣泛的技術方式，在傳統(tǒng)的鑄造工業(yè)中大多包含模具制造的工序，而模具設計、開發(fā)和修正是一個漫長而昂貴的過程，3D打印技術中的快速原型（RapidPrototyping）技術可以有效解決這一問題而獲得大量應用。其中，代表性的技術包括選區(qū)激光燒結（SLS）、激光立體光固化（SLA）和樹脂微滴噴射（3DP）技術。采用選擇性激光燒結技術可以省去模具制造過程，直接用來制作酚醛樹脂覆膜砂鑄型、熔模芯殼等產(chǎn)品，用于澆注金屬零部件產(chǎn)品；激光立體光固化技術是通過特定波長的激光光束來固化光敏樹脂的成形方式，具備成形自由度高、制件粗糙度低、尺寸精度好的特點，用來制作剛性高分子模具，強度可達50MPa，適用于呋喃樹脂砂、水玻璃砂及潮模砂的砂型翻模制造，模具壽命和尺寸精度水平可滿足小批量鑄造產(chǎn)品的生產(chǎn)，且制造時間和成本低于傳統(tǒng)金屬模具；樹脂微滴噴射技術采用陣列噴頭動態(tài)控制的方式，獲得了較快的面層掃描速度，適用于呋喃樹脂自硬砂型的高效率制造。

覆膜砂型的激光燒結機理和應用技術已基本完善，我國最早開展選取激光燒結覆膜砂研究的機構有華中科技大學、西安交通大學等高校，國內(nèi)此類設備的開發(fā)、銷售企業(yè)主要有武漢濱湖機電技術產(chǎn)業(yè)有限公司、北京易加三維科技有限公司和北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司，上述3個公司的設備在鑄造企業(yè)和科研院所裝機量最大，應用也最為廣泛。

激光立體光固化技術最早起源于美國，3D Systems公司始終保持這一技術的領先優(yōu)勢，我國西安交通大學等高校對光敏數(shù)值材料和技術機理的研究較為透徹，國內(nèi)蘇州中瑞機電科技有限公司、北京易加三維科技有限公司、上海聯(lián)泰科技有限公司均開發(fā)出了性價比較高的工業(yè)應用設備，適用于模型制造等行業(yè)領域。

美國Exone公司和德國Voxeljet公司是樹脂微滴噴射技術商業(yè)化應用的推動者和領導者；國內(nèi)，廣東峰華卓立科技股份有限公司推出了相似的技術裝備，并實現(xiàn)了原材料的開源使用，具有較高的使用性價比體驗，已實現(xiàn)在國際、國內(nèi)鑄造企業(yè)的銷售；寧夏共享集團購置了多臺套Exone設備用于智能鑄造生產(chǎn)線的搭建，并開展了原材料和裝備國產(chǎn)化的工作，已實現(xiàn)大型化呋喃樹脂微滴噴射3D打印機的穩(wěn)定運行。

上述快速原型技術的成熟度水平已完全滿足鑄型的快速開發(fā)需求，設備、原材料銷售和技術服務正處于市場爆發(fā)期，如中國中車、廣西玉柴機器集團有限公司、江淮汽車等大型的裝備制造企業(yè)均已建立起了基于3D打印技術的砂型快速制造服務單元，行業(yè)內(nèi)面向鑄件快速開發(fā)服務的小型公司也在逐漸增多。

值得注意的是，目前的快速原型技術是通過省去或節(jié)省模具開發(fā)時間來加快鑄造產(chǎn)品開發(fā)速度，僅適合于多品種、小批量鑄件產(chǎn)品開發(fā)和鑄造工藝快速定型，尚不能與傳統(tǒng)鑄造工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)模式相競爭。從目前的技術現(xiàn)狀和應用案例來看，各種服務于鑄型開發(fā)的3D打印技術各有利弊。選擇性激光燒結覆膜砂技術的設備價格較合理，獲得的覆膜砂鑄型適用范圍較廣，可廣泛應用于鑄鋼、鑄鐵及有色合金鑄造領域，但制造效率較低；激光立體光固化技術獲得的鑄造模具在強度和壽命方面還不能與傳統(tǒng)金屬材質(zhì)模具相競爭，且高溫性能差的特性限制了其在覆膜砂型熱成形工藝上的應用；樹脂微滴噴射技術雖然效率相對較高，但核心器件陣列噴頭的壽命較短，更換成本高，且僅適用于呋喃樹脂砂作為原材料，難以滿足高品質(zhì)鑄件生產(chǎn)要求。

筆者認為，鑄型的適用范圍和設備制造效率能否有效兼顧，是影響3D打印技術在鑄造批量化生產(chǎn)模式中獲得應用的關鍵因素。目前，可動態(tài)關閉的大功率半導體激光器技術已實現(xiàn)實質(zhì)性突破，未來各研究機構和制造企業(yè)會開發(fā)出陣列掃描燒結酚醛覆膜砂材料的設備，并實現(xiàn)低維護成本下寬幅應用砂型的高速制造，能真正使 3D 打印成為傳統(tǒng)鑄造的必備工序。

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