傳統(tǒng)砂型鑄造過程中,由于模具制作、砂型修整以及鑄件清理等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的廢棄型砂和邊角料,這些廢棄物不僅占用大量的堆放空間,還難以有效回收利用,造成了嚴重的資源浪費。而且,在型砂的生產(chǎn)過程中,需要消耗大量的天然砂資源,對環(huán)境造成了一定的破壞。3D 砂型打印技術(shù)采用按需打印的方式,能夠精確控制材料的使用量,減少了材料浪費。同時,打印過程中未被粘結(jié)的砂料可以通過回收設(shè)備進行回收和篩分處理,重新用于后續(xù)的打印生產(chǎn),實現(xiàn)了砂料的循環(huán)利用。據(jù)統(tǒng)計,3D 砂型打印技術(shù)的砂料回收率可以達到 90% 以上,有效節(jié)約了資源。此外,隨著 3D 打印技術(shù)的不斷發(fā)展,一些新型環(huán)保材料也逐漸應(yīng)用于砂型打印領(lǐng)域,這些材料在滿足鑄造工藝要求的同時,具有更低的環(huán)境影響,進一步推動了鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3D砂型打印,精確到毫厘,質(zhì)量穩(wěn)如磐石——淄博山水科技有限公司。噴射砂型3D打印加工
噴頭運動速度和噴射壓力也會影響砂型的性能。噴頭運動速度過快,粘結(jié)劑在砂床上的鋪展和滲透不充分,會導(dǎo)致砂粒粘結(jié)不牢固,砂型強度降低;而速度過慢,會延長打印時間,且可能使粘結(jié)劑過度堆積,堵塞砂粒間的孔隙,降低透氣性。噴射壓力過大,會使粘結(jié)劑噴射過于集中,造成局部粘結(jié)劑過多,影響透氣性;壓力過小,則粘結(jié)劑無法有效滲透到砂粒之間,砂型強度不足。所以,要根據(jù)粘結(jié)劑的粘度、砂粒特性等因素,精確調(diào)整噴頭運動速度和噴射壓力,以實現(xiàn)透氣性和強度的平衡。天津噴墨砂型3D打印品質(zhì)鑄就輝煌,服務(wù)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。
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。
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。3D砂型打印,與傳統(tǒng)方式說再見,迎接砂型制造新時代——淄博山水科技有限公司。
過薄的打印層會增加打印時間和成本,并且在粘結(jié)劑用量相同的情況下,由于每層砂粒之間的粘結(jié)面積相對較小,可能導(dǎo)致砂型強度降低。相反,較厚的打印層可以縮短打印時間,提高生產(chǎn)效率,同時在一定程度上增加砂粒之間的粘結(jié)面積,有利于提度,但過厚的打印層會使砂型結(jié)構(gòu)變得粗糙,孔隙不規(guī)則,透氣性下降。因此,需要根據(jù)鑄件的復(fù)雜程度、尺寸大小以及對透氣性和強度的要求,合理選擇打印層厚。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對透氣性要求高的砂型,可選擇 0.2 - 0.3mm 的打印層厚;對于形狀簡單、對強度要求較高的砂型,可適當增加打印層厚至 0.4 - 0.5mm。專業(yè)鑄就輝煌,品質(zhì)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。湖南大型3D砂型打印
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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。噴射砂型3D打印加工