在現(xiàn)代制造業(yè)中,許多產(chǎn)品對零部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性提出了極高的要求。以航空航天領(lǐng)域?yàn)槔?,航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的部件,其性能的優(yōu)劣直接決定了飛機(jī)的飛行性能和安全性。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推力重量比,發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,內(nèi)部通常采用精細(xì)的冷卻通道結(jié)構(gòu),以確保在高溫環(huán)境下葉片能夠正常工作。傳統(tǒng)砂型鑄造工藝在制造這類帶有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的葉片砂型時(shí),面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于冷卻通道形狀復(fù)雜且相互交錯(cuò),難以通過常規(guī)的模具制造方法實(shí)現(xiàn),往往需要采用多個(gè)型芯組合的方式來構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這不僅增加了模具制造的難度和成本,而且在型芯裝配過程中容易出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致冷卻通道的尺寸精度和表面質(zhì)量難以保證,進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的性能和可靠性。穩(wěn)定的3D砂型打印,是您鑄造過程中堅(jiān)實(shí)的后盾——淄博山水科技有限公司。西藏大型3D砂型數(shù)字化打印
砂粒的形狀也不容忽視。圓形砂粒在堆積時(shí)排列較為緊密,孔隙率相對較低,透氣性較差,但圓形砂粒之間的摩擦力小,更容易在粘結(jié)劑作用下相互粘結(jié),有助于提高砂型強(qiáng)度;而多角形砂粒堆積時(shí)孔隙率較大,透氣性較好,但由于其棱角較多,在粘結(jié)過程中,粘結(jié)劑難以均勻包裹砂粒,會(huì)影響粘結(jié)效果,進(jìn)而降低砂型強(qiáng)度。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)鑄件對透氣性和強(qiáng)度的具體要求,綜合考慮砂粒的粒度和形狀。對于對透氣性要求較高的鑄件,如一些薄壁且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋁合金鑄件,可優(yōu)先選擇粒度較粗、形狀為多角形的砂粒;對于對強(qiáng)度要求較高的鑄件,如大型鑄鋼件,則可選用粒度適中、形狀接近圓形的砂粒。北京3D砂型打印3D砂型打印,可靠技術(shù)支撐,打造值得信賴的砂型——淄博山水科技有限公司。
3D 砂型打印技術(shù)采用數(shù)字化控制和高精度的噴頭或材料施加裝置,能夠精確地控制砂型每一層的厚度和形狀,從而實(shí)現(xiàn)極高的尺寸精度。一般來說,3D 砂型打印的砂型尺寸精度可以達(dá)到 ±0.3mm - ±0.5mm,甚至更高,能夠滿足大多數(shù)產(chǎn)品對尺寸精度的嚴(yán)格要求。以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)為例,該企業(yè)采用 3D 砂型打印技術(shù)制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片砂型,通過精確控制打印過程中的各項(xiàng)參數(shù),使葉片鑄件的尺寸精度達(dá)到了 ±0.1mm,與傳統(tǒng)鑄造工藝相比,尺寸精度提高了數(shù)倍,減少了后續(xù)機(jī)械加工的工作量,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
發(fā)動(dòng)機(jī)缸體作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)同樣十分復(fù)雜,內(nèi)部包含多個(gè)相互連通的氣缸、冷卻水套、潤滑油道等結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)鑄造工藝制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體砂型時(shí),通常需要將多個(gè)砂芯進(jìn)行組裝,這不僅增加了砂型制造的難度和成本,而且容易出現(xiàn)砂芯錯(cuò)位、縫隙等問題,影響缸體的尺寸精度和內(nèi)部質(zhì)量。此外,傳統(tǒng)工藝在設(shè)計(jì)變更時(shí),需要重新制作模具和砂芯,周期長、成本高,難以滿足快速迭代的市場需求。3D 打印砂型技術(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的生產(chǎn)帶來了全新的解決方案。利用 3D 打印技術(shù),可以將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和打印,無需進(jìn)行繁瑣的砂芯組裝。通過優(yōu)化設(shè)計(jì),還可以將原本分散的冷卻水套、潤滑油道等結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成化設(shè)計(jì),減少砂型的拼接數(shù)量,提高缸體的整體質(zhì)量和可靠性。同時(shí),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整時(shí),只需在 CAD 模型中進(jìn)行修改,然后重新導(dǎo)入 3D 砂型打印機(jī),即可快速打印出新的砂型,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速迭代,縮短了研發(fā)周期,降低了開發(fā)成本。專業(yè)鑄就輝煌,品質(zhì)創(chuàng)造價(jià)值——淄博山水科技有限公司。
根據(jù)砂型不同部位在澆注過程中的受力情況和氣體排出需求,設(shè)計(jì)孔隙率不同的結(jié)構(gòu)。在砂型的頂部和側(cè)面等氣體排出關(guān)鍵部位,增加孔隙率,提高透氣性;在砂型的底部和支撐部位,適當(dāng)降低孔隙率,保證強(qiáng)度。通過這種梯度孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實(shí)現(xiàn)透氣性和強(qiáng)度的局部優(yōu)化與整體平衡。在 3D 打印砂型中設(shè)置合理的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),是提高砂型強(qiáng)度而不影響透氣性的有效方法。加強(qiáng)筋是一種常見的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),在砂型的薄壁部位、懸空部位或受力較大的部位設(shè)置加強(qiáng)筋,可以增強(qiáng)砂型的局部強(qiáng)度,防止砂型在打印、搬運(yùn)和澆注過程中發(fā)生變形或損壞。加強(qiáng)筋的形狀、尺寸和布置方式會(huì)影響砂型的透氣性和強(qiáng)度。例如,采用細(xì)長的三角形加強(qiáng)筋,相較于粗大的矩形加強(qiáng)筋,在增加強(qiáng)度的同時(shí),對砂型透氣性的影響較小。因?yàn)榧?xì)長的三角形加強(qiáng)筋占據(jù)的空間較小,不會(huì)過多堵塞砂粒間的孔隙,且其獨(dú)特的幾何形狀能夠有效分散應(yīng)力,提高砂型強(qiáng)度。品質(zhì)為本,讓每一個(gè)客戶都滿意——淄博山水科技有限公司。廣西噴射3D砂型數(shù)字化打印
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傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機(jī),難以在透氣性和強(qiáng)度之間實(shí)現(xiàn)理想的平衡。通過對砂型孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以有效改善這一狀況。仿生學(xué)設(shè)計(jì)為孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路,模仿自然界中具有高效氣體傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特性的生物結(jié)構(gòu),如蜂窩結(jié)構(gòu)、海綿結(jié)構(gòu)等,設(shè)計(jì)砂型的孔隙結(jié)構(gòu)。蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,能夠在保證一定強(qiáng)度的前提下,提供良好的氣體通道,提高透氣性。在打印砂型時(shí),可通過編程控制打印路徑,在砂型內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的砂型,其透氣性比傳統(tǒng)砂型提高了 30% - 50%,同時(shí)強(qiáng)度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。西藏大型3D砂型數(shù)字化打印