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)品對尺寸精度的嚴格要求。以某航空發(fā)動機企業(yè)為例,該企業(yè)采用 3D 砂型打印技術(shù)制造發(fā)動機葉片砂型,通過精確控制打印過程中的各項參數(shù),使葉片鑄件的尺寸精度達到了 ±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)機械加工的工作量,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。專業(yè)鑄就品牌,服務(wù)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。云南3D砂型打印加工
除了加強筋,還可以在砂型內(nèi)部設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)。對于具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)或懸空結(jié)構(gòu)的砂型,支撐結(jié)構(gòu)能夠在打印過程中為這些部位提供臨時支撐,保證打印的順利進行,同時在澆注過程中也能增強砂型的整體強度。在設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)時,要考慮其對透氣性的影響,盡量采用鏤空、網(wǎng)格狀的支撐結(jié)構(gòu),減少對氣體流動的阻礙。通過合理布置加強結(jié)構(gòu),在不過多透氣性的前提下,顯著提高砂型的強度,實現(xiàn)二者的平衡。實現(xiàn) 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要從材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新等多個方面綜合考慮。通過合理選擇砂粒和粘結(jié)劑,精細調(diào)控打印和固化工藝參數(shù),創(chuàng)新設(shè)計砂型的孔隙結(jié)構(gòu)和加強結(jié)構(gòu),能夠在不同鑄件生產(chǎn)需求下,找到透氣性和強度的比較好平衡點,提高鑄件質(zhì)量,推動 3D 打印砂型技術(shù)在鑄造領(lǐng)域的進一步發(fā)展和應(yīng)用。隨著材料科學(xué)、制造工藝和計算機技術(shù)的不斷進步,未來還將有更多新的方法和技術(shù)應(yīng)用于 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡研究中,為鑄造行業(yè)帶來新的突破和發(fā)展機遇。西藏噴射硅砂3D打印專業(yè)鑄就品牌形象,信譽保障企業(yè)發(fā)展——淄博山水科技有限公司。
打印噴頭的類型、孔徑大小以及噴射壓力等參數(shù),與粘結(jié)劑的性質(zhì)密切相關(guān)。不同類型的粘結(jié)劑具有不同的粘度和流動性,需要與之相匹配的噴頭參數(shù)才能實現(xiàn)均勻、精確的噴射。對于粘度較高的粘結(jié)劑,需要較大的噴射壓力和合適的噴頭孔徑,以確保粘結(jié)劑能夠順利噴出并均勻分布在砂床上。而對于粘度較低的粘結(jié)劑,則需要適當降低噴射壓力,防止粘結(jié)劑過度擴散。此外,噴頭的運動速度和打印路徑規(guī)劃也會影響粘結(jié)劑的噴射效果和砂型的成型質(zhì)量。在打印過程中,噴頭的運動速度需要與粘結(jié)劑的固化速度相協(xié)調(diào)。如果噴頭運動速度過快,粘結(jié)劑在砂床上還未充分鋪展和滲透就被后續(xù)砂層覆蓋,會導(dǎo)致粘結(jié)不牢固;而噴頭運動速度過慢,則會延長打印時間,降低生產(chǎn)效率。因此,在選擇粘結(jié)劑后,需要根據(jù)其特性對打印噴頭的參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整,以實現(xiàn)比較好的打印效果。
無機粘結(jié)劑如硅酸鈉(水玻璃),具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點,其粘結(jié)的砂型透氣性相對較好,因為水玻璃在固化過程中形成的凝膠結(jié)構(gòu)不會完全堵塞砂粒間的孔隙,為氣體排出保留了通道。然而,水玻璃粘結(jié)劑的粘結(jié)強度相對較低,難以滿足一些對強度要求較高的鑄件生產(chǎn)需求。為了平衡透氣性和強度,可采用復(fù)合粘結(jié)劑,將有機粘結(jié)劑和無機粘結(jié)劑按一定比例混合使用。例如,在水玻璃中添加適量的酚醛樹脂,既能利用水玻璃良好的透氣性,又能借助酚醛樹脂提高砂型的強度,通過調(diào)整二者的比例,實現(xiàn)透氣性和強度的比較好平衡。以質(zhì)量求生存,以管理求效益——淄博山水科技有限公司。
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)域為例,航空發(fā)動機作為飛機的部件,其性能的優(yōu)劣直接決定了飛機的飛行性能和安全性。為了提高發(fā)動機的熱效率和推力重量比,發(fā)動機葉片的設(shè)計越來越復(fù)雜,內(nèi)部通常采用精細的冷卻通道結(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,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,難以通過常規(guī)的模具制造方法實現(xiàn),往往需要采用多個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,進而影響發(fā)動機葉片的性能和可靠性。3D砂型打印,秉持環(huán)保節(jié)能原則,塑造砂型新未來——淄博山水科技有限公司。江蘇汽車零部件3D打印砂型
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砂粒作為 3D 打印砂型的主要原材料,其粒度、形狀、表面粗糙度等特性對砂型的透氣性和強度有著根本性的影響。一般來說,粗粒度的砂粒堆積后形成的孔隙較大,有利于提高砂型的透氣性。因為較大的孔隙為氣體提供了更寬敞的通道,使氣體在澆注過程中能夠更順暢地排出。例如,使用粒度為 50/100 目的石英砂打印砂型,相較于 70/140 目的石英砂,前者形成的砂型透氣性明顯更高。但粗粒度砂粒之間的接觸面積較小,在粘結(jié)劑作用下形成的粘結(jié)橋數(shù)量相對較少,這會導(dǎo)致砂型的強度降低。云南3D砂型打印加工