隨著制造業(yè)對(duì)復(fù)雜砂型需求的不斷增長(zhǎng),3D砂型打印技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為鑄造領(lǐng)域的關(guān)鍵創(chuàng)新力量。在這一技術(shù)體系中,多種打印工藝應(yīng)運(yùn)而生,每種工藝都有其獨(dú)特的原理、特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。深入了解常見(jiàn)的3D砂型打印工藝及其區(qū)別,對(duì)于企業(yè)和研究人員根據(jù)具體需求選擇合適的工藝,充分發(fā)揮3D砂型打印技術(shù)的潛力至關(guān)重要。粘結(jié)劑噴射成型工藝是目前應(yīng)用較為的3D砂型打印工藝之一。其原理是通過(guò)噴頭將液態(tài)粘結(jié)劑選擇性地噴射到鋪好的砂層上,粘結(jié)劑與砂粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理作用,使砂粒在特定區(qū)域粘結(jié)固化,形成該層砂型的形狀。逐層重復(fù)這一過(guò)程,終堆積出完整的三維砂型。例如,在打印一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械零件砂型時(shí),打印設(shè)備會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)好的三維模型切片數(shù)據(jù),在每一層砂面上精確噴射粘結(jié)劑,將砂粒粘結(jié)成相應(yīng)的二維形狀,經(jīng)過(guò)層層疊加,構(gòu)建出整個(gè)砂型。 我們鑄就的不僅是產(chǎn)品,更是信譽(yù)和未來(lái)——淄博山水科技有限公司。陜西噴射3D砂型數(shù)字化打印
對(duì)設(shè)備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響:打印速度還會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在高速打印時(shí),設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件,如噴頭、打印平臺(tái)等,需要承受較大的慣性力。如果設(shè)備的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)剛性不足或控制精度不夠,在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)或位移偏差,從而影響砂型的精度。例如,在打印一個(gè)大型砂型時(shí),如果打印速度過(guò)快,打印平臺(tái)在快速升降過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng),導(dǎo)致每層砂型在垂直方向上的位置不準(zhǔn)確,終影響砂型的整體精度。材料固化溫度:在光固化成型工藝中,溫度對(duì)光敏樹(shù)脂的固化過(guò)程有著重要影響。合適的固化溫度能夠使樹(shù)脂充分固化,形成穩(wěn)定的砂型結(jié)構(gòu)。如果固化溫度過(guò)低,樹(shù)脂固化不完全,砂型的強(qiáng)度和精度都會(huì)受到影響,可能出現(xiàn)砂型局部發(fā)軟、變形等問(wèn)題。例如,當(dāng)固化溫度低于樹(shù)脂的佳固化溫度10℃時(shí),砂型在脫模后可能會(huì)出現(xiàn)明顯的變形,尺寸精度嚴(yán)重下降。相反,固化溫度過(guò)高,樹(shù)脂可能會(huì)發(fā)生過(guò)度固化,導(dǎo)致砂型收縮率增大,出現(xiàn)開(kāi)裂等缺陷。在實(shí)際打印過(guò)程中,需要精確控制固化溫度,一般通過(guò)設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)將溫度波動(dòng)控制在±2℃以內(nèi),以保證砂型的精度和質(zhì)量。 天津3D砂型打印廠家以3D砂型打印之精,鑄砂型質(zhì)量之魂——淄博山水科技有限公司。
在現(xiàn)代鑄造產(chǎn)業(yè)中,3D砂型打印技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),如快速成型、復(fù)雜形狀制造能力以及縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期等,正逐漸成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。砂型精度作為衡量3D砂型打印質(zhì)量的指標(biāo),直接關(guān)系到終鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量以及性能表現(xiàn)。深入探究影響砂型精度的因素,對(duì)于優(yōu)化3D砂型打印工藝、提高鑄件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。噴頭作為3D砂型打印設(shè)備中精確噴射材料的關(guān)鍵部件,其定位精度對(duì)砂型精度起著決定性作用。在粘結(jié)劑噴射成型工藝中,噴頭需要按照預(yù)設(shè)的路徑和位置,將粘結(jié)劑精確噴射到砂層表面,以實(shí)現(xiàn)砂粒的選擇性粘結(jié)。若噴頭定位精度不足,例如在X、Y、Z軸方向上存在±的定位偏差,那么在逐層打印過(guò)程中,這種偏差會(huì)不斷累積,導(dǎo)致終砂型的尺寸誤差增大。對(duì)于一個(gè)高度為100mm、需要打印500層的砂型,如果每層噴頭定位在Z軸方向偏差,終砂型的高度誤差將達(dá)到50mm,這將嚴(yán)重影響砂型的精度和后續(xù)鑄件的質(zhì)量。
表面處理:為了提高砂型的表面質(zhì)量和尺寸精度,有時(shí)需要對(duì)砂型進(jìn)行表面處理。表面處理方法包括打磨、涂覆等。打磨可以去除砂型表面的一些粗糙部分,使表面更加光滑;涂覆則是在砂型表面涂上一層涂料,如耐火涂料、防粘砂涂料等,提高砂型的耐火性能和防止鑄件粘砂。例如,在鑄造鋁合金鑄件時(shí),在砂型表面涂覆一層專(zhuān)門(mén)的鋁合金鑄造用耐火涂料,可以有效提高砂型的抗熱沖擊性能,保證鑄件的表面質(zhì)量。噴頭是3D砂型打印設(shè)備中噴射粘結(jié)劑的關(guān)鍵部件,其精度直接影響砂型的成型質(zhì)量。高精度噴頭能夠?qū)崿F(xiàn)微小液滴的精確噴射,控制粘結(jié)劑的噴射位置和量,從而保證砂型的細(xì)節(jié)精度。目前,壓電式噴頭在3D砂型打印中應(yīng)用較為。壓電式噴頭利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng),當(dāng)在壓電陶瓷上施加電壓時(shí),壓電陶瓷會(huì)發(fā)生形變,從而將噴頭內(nèi)部的粘結(jié)劑擠出形成微小液滴噴射出去。通過(guò)精確控制施加在壓電陶瓷上的電壓和時(shí)間,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)粘結(jié)劑噴射量和噴射頻率的精確控制。例如,一些先進(jìn)的壓電式噴頭能夠?qū)崿F(xiàn)小液滴體積為幾皮升(1皮升=10^-12立方米)的精確噴射,使得砂型的細(xì)節(jié)精度能夠達(dá)到。 以質(zhì)量求生存,以管理求效益——淄博山水科技有限公司。
光固化成型工藝基于光聚合原理,利用特定波長(zhǎng)的紫外線或激光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂,使樹(shù)脂在光照區(qū)域迅速固化。在 3D 砂型打印中,將砂粒與光敏樹(shù)脂混合制成可光固化的砂樹(shù)脂材料,通過(guò)逐層曝光固化的方式構(gòu)建砂型。例如,首先在打印平臺(tái)上均勻涂覆一層含有砂粒的光敏樹(shù)脂,然后利用紫外光或激光按照模型切片的二維輪廓進(jìn)行掃描照射,使照射區(qū)域的樹(shù)脂固化并粘結(jié)砂粒,形成一層固化的砂型結(jié)構(gòu)。打印平臺(tái)下降一個(gè)切片厚度,重復(fù)上述過(guò)程,直至完成整個(gè)砂型的打印。以質(zhì)取勝,用心服務(wù)——淄博山水科技有限公司。天津3D砂型打印廠家
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傳統(tǒng)鑄造工藝通常依賴(lài)于模具來(lái)制作砂型,模具的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程繁瑣且耗時(shí)。對(duì)于復(fù)雜形狀的鑄件,模具的設(shè)計(jì)難度大,需要投入大量的人力、物力和時(shí)間。而且,一旦模具制造完成,若要對(duì)鑄件進(jìn)行修改或調(diào)整,往往需要重新制作模具,成本高昂。隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化、多樣化需求的不斷增加,以及產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快,傳統(tǒng)鑄造工藝的局限性愈發(fā)凸顯。3D 打印技術(shù),又稱(chēng)增材制造技術(shù),起源于 20 世紀(jì) 80 年代。它通過(guò)逐層堆積材料的方式構(gòu)建物體,突破了傳統(tǒng)加工工藝的限制,能夠制造出任意復(fù)雜形狀的物體。將 3D 打印技術(shù)引入鑄造領(lǐng)域,便形成了 3D 砂型打印技術(shù)。該技術(shù)利用數(shù)字化模型,通過(guò)特定的打印設(shè)備,將砂粒與粘結(jié)劑逐層堆積固化,直接制造出砂型,無(wú)需傳統(tǒng)的模具制作過(guò)程,為鑄造行業(yè)帶來(lái)了全新的解決方案。陜西噴射3D砂型數(shù)字化打印