熔模鑄造最大的優點就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度，所以可減少機械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機械加工即可使用。采用熔模鑄造方法可大量節省機加工設備的工作時間，并大幅度節約金屬原材料。

影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等，再加上鑄造大尺寸產品容易發生的裂變問題，熔模鑄造是個技術加經驗的學問。

總部位于美國的Alliant Casting是一家歷史悠久的鑄造企業，最近這家公司挑戰了通過FDM技術打印ABS材料用于大尺寸熔模鑄造的項目。這為ABS這種經濟又普遍的工程塑料通過3D打印進入到工業級大型零件的試制應用打開了想象空間。

解決熱膨脹和熱裂缺陷

成立于1885年的Alliant鑄造企業長期為客戶提供優良的鑄件，這得益于Alliant Casting 對鑄造技術的不斷革新。最近，這家百年鑄造廠將3D打印技術引入到了鑄造工藝流程中，讓鑄造的成本得到顯著下降，鑄造周期顯著縮短。

為了解決大型零件的熔模鑄造需求，Alliant使用的3D打印機是Tian 3D Robotics 公司的Altas 2.0 FDM 3D打印機，這臺3D打印機的主要任務是進行熔模的3D打印。Altas 2.0 3D打印機的構建空間為915 x 915 x 1220mm。

在購買Altas 2.0 3D打印機之前，Titan 3D 公司為 Alliant 鑄造廠3D打印了一個ABS 熔模，用時12個小時。3D打印的ABS 熔模在交付給鑄造廠之后將作為失蠟鑄造工藝中的熔模母模，鑄造廠將為母模覆耐火材料，并在燒掉熔模之后獲得型殼，最終通過砂模進行金屬零部件的鑄造。從制模到完成金屬件的鑄造總計花費的時間為2個工作日，而通過傳統工藝進行失蠟鑄造，首先需要通過模具來制造熔模，僅是熔模的制造就是一個繁瑣的過程。

當然，我們知道ABS熱膨脹率在100攝氏度時為0.35%，此后保持穩定，在125度時開始液化。如何保證熔模鑄造過程中容易出現的漲殼問題，這也需要在3D打印建模的過程中針對材料的特點考慮進去。通過3D打印技術，Alliant能夠在24小時之內完成以往需要花費2周時間才能完成的鑄造工作，鑄造成本由35,00美元下降至1300美元。

除了材料的熱膨脹，熔模在大型零部件的鑄造應用中容易產生熱裂缺陷，Alliant 鑄造廠在將大尺寸熔模用于鑄造的時候也面臨著同樣的挑戰，而憑借多年積累的know how，Alliant成功克服了這一問題。所以說駕馭3D打印技術的應用，不僅僅是3D打印技術本身，這項技術還需要跟應用領域的經驗深度結合才能綻放出其商業價值。

除此之外，Alliant逐漸開發了FDM 3D打印技術在鑄造領域的更多應用,例如將具有良好力學性能和耐熱性的ABS 3D打印部件應用于大型零部件的壓鑄模鑄造工藝中，將3D打印的PLA 部件用于消失模鑄造工藝中，以及用在小型零部件的自硬法造型工藝中。