3D 砂型打印技術采用數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,能夠滿足大多數產品對尺寸精度的嚴格要求。以某航空發動機企業為例,該企業采用 3D 砂型打印技術制造發動機葉片砂型,通過精確控制打印過程中的各項參數,使葉片鑄件的尺寸精度達到了 ±0.1mm,與傳統鑄造工藝相比,尺寸精度提高了數倍,減少了后續機械加工的工作量,提高了產品的生產效率和質量。專業鑄就品牌,服務創造價值——淄博山水科技有限公司。云南3D砂型打印加工
除了加強筋,還可以在砂型內部設計支撐結構。對于具有復雜內部結構或懸空結構的砂型,支撐結構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。在設計支撐結構時,要考慮其對透氣性的影響,盡量采用鏤空、網格狀的支撐結構,減少對氣體流動的阻礙。通過合理布置加強結構,在不過多透氣性的前提下,顯著提高砂型的強度,實現二者的平衡。實現 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡是一個復雜的系統工程,需要從材料選擇、工藝參數優化、結構設計創新等多個方面綜合考慮。通過合理選擇砂粒和粘結劑,精細調控打印和固化工藝參數,創新設計砂型的孔隙結構和加強結構,能夠在不同鑄件生產需求下,找到透氣性和強度的比較好平衡點,提高鑄件質量,推動 3D 打印砂型技術在鑄造領域的進一步發展和應用。隨著材料科學、制造工藝和計算機技術的不斷進步,未來還將有更多新的方法和技術應用于 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡研究中,為鑄造行業帶來新的突破和發展機遇。西藏噴射硅砂3D打印專業鑄就品牌形象,信譽保障企業發展——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,與粘結劑的性質密切相關。不同類型的粘結劑具有不同的粘度和流動性,需要與之相匹配的噴頭參數才能實現均勻、精確的噴射。對于粘度較高的粘結劑,需要較大的噴射壓力和合適的噴頭孔徑,以確保粘結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劑,則需要適當降低噴射壓力,防止粘結劑過度擴散。此外,噴頭的運動速度和打印路徑規劃也會影響粘結劑的噴射效果和砂型的成型質量。在打印過程中,噴頭的運動速度需要與粘結劑的固化速度相協調。如果噴頭運動速度過快,粘結劑在砂床上還未充分鋪展和滲透就被后續砂層覆蓋,會導致粘結不牢固;而噴頭運動速度過慢,則會延長打印時間,降低生產效率。因此,在選擇粘結劑后,需要根據其特性對打印噴頭的參數進行優化調整,以實現比較好的打印效果。
無機粘結劑如硅酸鈉(水玻璃),具有環保、成本低等優點,其粘結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構不會完全堵塞砂粒間的孔隙,為氣體排出保留了通道。然而,水玻璃粘結劑的粘結強度相對較低,難以滿足一些對強度要求較高的鑄件生產需求。為了平衡透氣性和強度,可采用復合粘結劑,將有機粘結劑和無機粘結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,通過調整二者的比例,實現透氣性和強度的比較好平衡。以質量求生存,以管理求效益——淄博山水科技有限公司。
在現代制造業中,許多產品對零部件的結構復雜性提出了極高的要求。以航空航天領域為例,航空發動機作為飛機的部件,其性能的優劣直接決定了飛機的飛行性能和安全性。為了提高發動機的熱效率和推力重量比,發動機葉片的設計越來越復雜,內部通常采用精細的冷卻通道結構,以確保在高溫環境下葉片能夠正常工作。傳統砂型鑄造工藝在制造這類帶有復雜內部冷卻通道的葉片砂型時,面臨著巨大的挑戰。由于冷卻通道形狀復雜且相互交錯,難以通過常規的模具制造方法實現,往往需要采用多個型芯組合的方式來構建內部結構。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偏差,導致冷卻通道的尺寸精度和表面質量難以保證,進而影響發動機葉片的性能和可靠性。3D砂型打印,秉持環保節能原則,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,在粘結劑作用下形成的粘結橋數量相對較少,這會導致砂型的強度降低。云南3D砂型打印加工