傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實過程中,難以確保型砂在復(fù)雜型腔中均勻分布,容易造成砂型局部強度不足或疏松,從而在澆注過程中引發(fā)砂眼、氣孔、縮孔等缺陷,影響鑄件的質(zhì)量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要對鑄件設(shè)計進行修改,往往需要重新制作模具,這進一步延長了產(chǎn)品開發(fā)周期,增加了成本。3D 砂型打印技術(shù),也被稱為增材制造技術(shù),它基于離散 - 堆積原理,通過逐層添加材料的方式構(gòu)建三維實體模型。在 3D 砂型打印過程中,首先需要利用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件創(chuàng)建鑄件的三維數(shù)字模型,然后將該模型導(dǎo)入到 3D 砂型打印機中。打印機根據(jù)模型的分層信息,通過噴頭或其他材料施加裝置,將粘結(jié)劑或其他成型材料按照預(yù)定路徑精確地噴射或鋪設(shè)在砂床上,使砂粒逐層粘結(jié)固化,逐步堆積形成所需形狀的砂型。3D砂型打印,為您提供穩(wěn)定可靠的砂型,保障生產(chǎn)順利——淄博山水科技有限公司。大型工業(yè)級3D砂型數(shù)字化打印加工
對于無機粘結(jié)劑,如硅酸鈉,通常采用吹二氧化碳(CO?)硬化或有機酯硬化等方式。吹 CO?硬化速度快,但硬化過程中容易出現(xiàn)表面硬化而內(nèi)部未完全硬化的現(xiàn)象,影響砂型整體強度,且可能導(dǎo)致砂型表面結(jié)構(gòu)致密,透氣性降低。有機酯硬化則相對緩慢,能夠使粘結(jié)劑在砂型內(nèi)部更均勻地固化,有利于提高砂型的整體強度和透氣性。通過合理控制固化時間、溫度、氣體流量等固化工藝參數(shù),能夠優(yōu)化砂型的性能,實現(xiàn)透氣性和強度的平衡。例如,在吹 CO?硬化過程中,控制 CO?氣體流量為 0.5 - 1m3/min,硬化時間為 30 - 60 秒,可在保證一定強度的同時,盡量減少對透氣性的影響。重慶汽車零部件砂型3D打印品質(zhì)鑄就榮譽,服務(wù)成就輝煌——淄博山水科技有限公司。
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。
在現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域,渦輪葉片、發(fā)動機缸體等復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)制造,對鑄造工藝提出了極為嚴苛的要求。傳統(tǒng)鑄造工藝在面對這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件時,往往面臨諸多技術(shù)瓶頸與成本壓力,難以滿足日益增長的高性能產(chǎn)品需求。而3D打印砂型技術(shù)憑借其獨特的數(shù)字化、柔性化制造特性,為復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)帶來了性的突破,在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型、生產(chǎn)周期、精度質(zhì)量等多個方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。渦輪葉片作為航空發(fā)動機的部件,其性能直接決定發(fā)動機的效率與可靠性?,F(xiàn)代渦輪葉片為了提高冷卻效率和耐高溫性能,內(nèi)部設(shè)計了復(fù)雜的冷卻通道,這些通道結(jié)構(gòu)精細,形狀復(fù)雜,具有大量的異形曲面和微小孔徑,部分冷卻通道的直徑甚至不足 1 毫米。傳統(tǒng)鑄造工藝在制造此類渦輪葉片砂型時,由于受到模具加工能力和砂型組裝精度的限制,難以實現(xiàn)冷卻通道的精確成型。例如,采用傳統(tǒng)的型芯組合方式構(gòu)建冷卻通道,不僅需要制作多個高精度的小型芯,而且在組裝過程中極易出現(xiàn)位置偏差,導(dǎo)致冷卻通道尺寸精度難以保證,影響葉片的冷卻效果和使用壽命。3D砂型打印,環(huán)保工藝,為綠色鑄造貢獻力量——淄博山水科技有限公司。
在復(fù)雜鑄件的研發(fā)過程中,產(chǎn)品設(shè)計往往需要經(jīng)過多次優(yōu)化和驗證。傳統(tǒng)鑄造工藝由于模具制作周期長,每次設(shè)計變更都需要重新制作模具,導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)周期漫長。以一款新型航空發(fā)動機渦輪葉片的研發(fā)為例,采用傳統(tǒng)鑄造工藝,從模具設(shè)計到制作完成,再到生產(chǎn)出件合格的鑄件,可能需要 6 - 8 個月的時間。如果在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在問題需要修改,重新制作模具又會耗費大量的時間和成本,嚴重影響產(chǎn)品的研發(fā)進度。3D 打印砂型技術(shù)的出現(xiàn),徹底改變了這一局面。在產(chǎn)品研發(fā)階段,設(shè)計人員可以快速將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型,并通過 3D 砂型打印機在短時間內(nèi)打印出砂型進行鑄造。對于渦輪葉片等復(fù)雜鑄件,從設(shè)計定稿到打印出砂型并完成澆注,通常只需 1 - 2 周的時間。這種快速的樣品制作能力,使得設(shè)計人員能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題,并進行優(yōu)化和改進,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期,加快了產(chǎn)品的上市速度。我們用心服務(wù)每一個客戶,讓您感受到我們的專業(yè)和用心——淄博山水科技有限公司。遼寧大型硅砂3D打印
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無機粘結(jié)劑以水玻璃、磷酸鹽等為,與有機粘結(jié)劑相比,具有環(huán)保、成本低等優(yōu)勢。水玻璃是一種常見的無機粘結(jié)劑,它在砂型打印中通過與硬化劑反應(yīng),使砂粒之間形成粘結(jié)。水玻璃粘結(jié)劑的粘結(jié)強度相對較低,但通過合理的配方設(shè)計和工藝控制,可以滿足一些對強度要求不太高的鑄件生產(chǎn)需求。例如,在一些小型裝飾性鑄件或?qū)Τ杀据^為敏感的批量生產(chǎn)中,水玻璃粘結(jié)劑得到了廣泛應(yīng)用。粘結(jié)強度是衡量粘結(jié)劑性能的關(guān)鍵指標之一,它直接決定了砂型在打印過程中的穩(wěn)定性以及成型后的強度。如果粘結(jié)劑的粘結(jié)強度不足,在打印過程中,砂層之間無法牢固粘結(jié),容易出現(xiàn)砂粒脫落、分層等現(xiàn)象,導(dǎo)致砂型結(jié)構(gòu)松散,無法成型。例如,在打印復(fù)雜形狀的砂型時,若粘結(jié)強度不夠,一些懸空或薄壁結(jié)構(gòu)部分的砂粒由于得不到足夠的粘結(jié)力支撐,會在打印過程中掉落,使砂型的形狀發(fā)生畸變,嚴重影響成型質(zhì)量 。大型工業(yè)級3D砂型數(shù)字化打印加工