重慶工業(yè)級砂型3D打印

來源: 發(fā)布時間:2025-06-30

砂粒的表面粗糙度也會影響砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面積大,能夠為粘結(jié)劑提供更多的附著點,增強粘結(jié)效果,提高砂型強度。但粗糙的表面會使砂粒之間的孔隙更加不規(guī)則,在一定程度上阻礙氣體的流動,降低透氣性。所以,在選擇砂粒時,要在表面粗糙度與透氣性、強度之間尋求平衡,可通過對砂粒進行適當?shù)谋砻嫣幚?,如打磨、拋光等,來?yōu)化砂型的性能。粘結(jié)劑是連接砂粒、賦予砂型強度的關(guān)鍵材料,其種類、用量和特性對砂型透氣性和強度的平衡起著決定性作用。不同類型的粘結(jié)劑在粘結(jié)機理和性能上存在差異。有機粘結(jié)劑如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等,粘結(jié)強度較高,能夠在砂粒之間形成牢固的粘結(jié)橋,有效提高砂型強度。但這類粘結(jié)劑在固化過程中會填充砂粒之間的部分孔隙,導致砂型透氣性下降。而且,部分有機粘結(jié)劑在高溫下分解產(chǎn)生的氣體較多,會進一步影響砂型的透氣性和鑄件質(zhì)量。相比傳統(tǒng),3D砂型打印是砂型制造領(lǐng)域的革新突破——淄博山水科技有限公司。重慶工業(yè)級砂型3D打印

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粘結(jié)劑的固化速度是影響 3D 砂型打印效率和成型質(zhì)量的重要因素。在打印過程中,合適的固化速度能夠保證砂型在逐層打印過程中保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。如果固化速度過慢,新打印的砂層在尚未完全固化時,容易受到后續(xù)打印過程的影響,出現(xiàn)變形、坍塌等問題。尤其是在打印高度較高、結(jié)構(gòu)復雜的砂型時,緩慢的固化速度會使砂型的穩(wěn)定性難以保證,增加了打印失敗的風險。而固化速度過快也會帶來一系列問題。當粘結(jié)劑迅速固化時,噴頭噴出的粘結(jié)劑可能無法充分滲透到砂粒之間,導致粘結(jié)不牢固,砂型強度降低。此外,過快的固化速度還可能在砂型內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,在打印完成后,這些內(nèi)應(yīng)力會釋放,使砂型出現(xiàn)裂紋,影響成型質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中,為了控制粘結(jié)劑的固化速度,可以通過添加固化劑、調(diào)整環(huán)境溫度和濕度等方式來實現(xiàn)。例如,對于一些有機粘結(jié)劑,可以通過調(diào)整固化劑的比例和添加時間,精確控制其固化速度,以滿足不同砂型的打印需求。西藏硅砂3D打印專業(yè)鑄就經(jīng)典,品質(zhì)贏得尊重——淄博山水科技有限公司。

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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,適當降低孔隙率,保證強度。通過這種梯度孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實現(xiàn)透氣性和強度的局部優(yōu)化與整體平衡。在 3D 打印砂型中設(shè)置合理的加強結(jié)構(gòu),是提高砂型強度而不影響透氣性的有效方法。加強筋是一種常見的加強結(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)置加強筋,可以增強砂型的局部強度,防止砂型在打印、搬運和澆注過程中發(fā)生變形或損壞。加強筋的形狀、尺寸和布置方式會影響砂型的透氣性和強度。例如,采用細長的三角形加強筋,相較于粗大的矩形加強筋,在增加強度的同時,對砂型透氣性的影響較小。因為細長的三角形加強筋占據(jù)的空間較小,不會過多堵塞砂粒間的孔隙,且其獨特的幾何形狀能夠有效分散應(yīng)力,提高砂型強度。

在復雜鑄件的研發(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。3D砂型打印,革新傳統(tǒng)砂型制作,讓鑄造更具競爭力——淄博山水科技有限公司。

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傳統(tǒng)砂型鑄造在型砂造型過程中,由于需要制作模具和進行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費。據(jù)統(tǒng)計,傳統(tǒng)鑄造工藝的材料利用率通常在 50% - 70% 之間。而 3D 砂型打印采用按需打印的方式,根據(jù)砂型的三維模型精確控制材料的使用,未被粘結(jié)的砂料可以回收再利用,提高了材料利用率。一般情況下,3D 砂型打印的材料利用率可以達到 90% 以上,甚至更高。傳統(tǒng)砂型鑄造是一個勞動密集型的生產(chǎn)過程,從模具制作、砂型造型、修模到鑄件清理等環(huán)節(jié),都需要大量的人工操作。隨著勞動力成本的不斷上升,人工成本在鑄造企業(yè)的總成本中所占比例越來越大。同時,人工操作還存在著生產(chǎn)效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題。以質(zhì)量求生存,以信譽求長久——淄博山水科技有限公司。遼寧3D砂型打印機

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發(fā)氣量是指粘結(jié)劑在高溫下分解產(chǎn)生氣體的量。在金屬液澆注過程中,砂型會受到高溫作用,粘結(jié)劑會發(fā)生分解和氣化。如果粘結(jié)劑的發(fā)氣量過大,產(chǎn)生的大量氣體無法及時排出砂型,會在鑄件內(nèi)部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,嚴重影響鑄件的質(zhì)量和性能。特別是對于一些對內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件,如航空航天領(lǐng)域的發(fā)動機部件、汽車發(fā)動機缸體等,粘結(jié)劑發(fā)氣量的控制尤為重要 。不同類型的粘結(jié)劑發(fā)氣量差異較大。一般來說,有機粘結(jié)劑的發(fā)氣量相對較高,而無機粘結(jié)劑的發(fā)氣量較低。為了降低粘結(jié)劑的發(fā)氣量,可以采取多種措施。一方面,可以選擇發(fā)氣量較低的粘結(jié)劑,如一些新型的低發(fā)氣有機粘結(jié)劑或無機粘結(jié)劑;另一方面,可以在粘結(jié)劑中添加一些能夠降低發(fā)氣量的添加劑,如消泡劑、除氣劑等。此外,合理設(shè)計砂型的排氣系統(tǒng),增加砂型的透氣性,也有助于及時排出澆注過程中產(chǎn)生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。重慶工業(yè)級砂型3D打印