在 3D 打印砂型技術(shù)廣泛應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域的當(dāng)下,砂型的透氣性和強(qiáng)度是決定鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。透氣性良好能確保澆注時型腔內(nèi)氣體順利排出,避免鑄件出現(xiàn)氣孔、氣縮孔等缺陷;而足夠的強(qiáng)度則可保障砂型在打印、搬運(yùn)、澆注等過程中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止砂型損壞或變形。然而,這兩種性能在實(shí)際生產(chǎn)中往往呈現(xiàn)相互制約的關(guān)系,提升透氣性可能導(dǎo)致強(qiáng)度下降,增強(qiáng)強(qiáng)度又可能影響透氣性。如何實(shí)現(xiàn) 3D 打印砂型透氣性和強(qiáng)度的有效平衡,成為鑄造企業(yè)和科研人員亟待解決的重要課題。本文將從材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等多個維度,深入探討 3D 打印砂型透氣性與強(qiáng)度平衡的方法與策略。誠信鑄就品牌,服務(wù)贏得口碑——淄博山水科技有限公司。北京船舶零部件硅砂3D打印
粘結(jié)劑的選擇在 3D 砂型打印中對成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。從粘結(jié)劑的基本類型和特性出發(fā),其粘結(jié)強(qiáng)度、流動性、固化速度和發(fā)氣量等因素,都從不同方面影響著砂型的成型過程和終質(zhì)量。同時,粘結(jié)劑的選擇還需要與打印噴頭參數(shù)、砂粒特性以及環(huán)境條件等工藝因素進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化,才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的砂型打印。在未來,隨著 3D 砂型打印技術(shù)的不斷發(fā)展,對粘結(jié)劑性能的要求也會越來越高。研發(fā)新型高性能粘結(jié)劑,探索更合理的粘結(jié)劑選擇與工藝優(yōu)化方法,將是提升 3D 砂型打印技術(shù)水平、推動鑄造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向。鑄造企業(yè)和科研人員應(yīng)持續(xù)關(guān)注粘結(jié)劑技術(shù)的創(chuàng)新,不斷優(yōu)化打印工藝,以滿足日益多樣化和化的鑄件生產(chǎn)需求。四川噴墨3D砂型打印3D砂型打印,個性化定制砂型,讓您的鑄造與眾不同——淄博山水科技有限公司。
無機(jī)粘結(jié)劑以水玻璃、磷酸鹽等為,與有機(jī)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(jī)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(qiáng)度相對較低,但通過合理的配方設(shè)計(jì)和工藝控制,可以滿足一些對強(qiáng)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(qiáng)度是衡量粘結(jié)劑性能的關(guān)鍵指標(biāo)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(qiáng)度。如果粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)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(qiáng)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(yán)重影響成型質(zhì)量 。
砂粒的形狀也不容忽視。圓形砂粒在堆積時排列較為緊密,孔隙率相對較低,透氣性較差,但圓形砂粒之間的摩擦力小,更容易在粘結(jié)劑作用下相互粘結(jié),有助于提高砂型強(qiáng)度;而多角形砂粒堆積時孔隙率較大,透氣性較好,但由于其棱角較多,在粘結(jié)過程中,粘結(jié)劑難以均勻包裹砂粒,會影響粘結(jié)效果,進(jìn)而降低砂型強(qiáng)度。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)鑄件對透氣性和強(qiáng)度的具體要求,綜合考慮砂粒的粒度和形狀。對于對透氣性要求較高的鑄件,如一些薄壁且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋁合金鑄件,可優(yōu)先選擇粒度較粗、形狀為多角形的砂粒;對于對強(qiáng)度要求較高的鑄件,如大型鑄鋼件,則可選用粒度適中、形狀接近圓形的砂粒。品質(zhì)鑄就信譽(yù),服務(wù)贏得市場——淄博山水科技有限公司。
3D 砂型打印技術(shù)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型方面展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。通過數(shù)字化建模和逐層打印的方式,3D 砂型打印機(jī)能夠輕松地將設(shè)計(jì)圖紙中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的砂型。對于航空發(fā)動機(jī)葉片內(nèi)部的冷卻通道,3D 砂型打印可以一次性精確地打印出完整的結(jié)構(gòu),無需進(jìn)行型芯的組合和裝配,從而避免了因裝配誤差帶來的質(zhì)量問題。而且,打印過程中可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求對冷卻通道的尺寸、形狀和分布進(jìn)行靈活調(diào)整,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高葉片的冷卻效率和性能。鑄就信譽(yù),質(zhì)量為本,客戶至上——淄博山水科技有限公司。黑龍江船舶零部件3D砂型打印
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有機(jī)粘結(jié)劑在 3D 砂型打印領(lǐng)域應(yīng)用,其種類繁多,常見的有樹脂類、酚醛類、呋喃類粘結(jié)劑等。以樹脂類粘結(jié)劑為例,它具有良好的粘結(jié)性能,能夠在砂粒之間形成較強(qiáng)的粘結(jié)力,從而賦予砂型較高的強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑在與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后,會形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將砂粒牢固地粘結(jié)在一起,使砂型具備出色的抗壓強(qiáng)度和抗沖擊性能 。這種粘結(jié)劑適用于對砂型強(qiáng)度要求較高的鑄件生產(chǎn),如大型機(jī)械零部件的鑄造。酚醛類粘結(jié)劑則具有固化速度快、耐熱性能較好的特點(diǎn)。在 3D 砂型打印過程中,酚醛樹脂能夠迅速固化,縮短砂型的成型時間,提高生產(chǎn)效率。同時,其良好的耐熱性使得砂型在金屬液澆注過程中,能夠承受高溫而不發(fā)生變形或損壞,保證了鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量。不過,酚醛類粘結(jié)劑在固化過程中可能會產(chǎn)生一定的刺激性氣味,對生產(chǎn)環(huán)境和操作人員的健康帶來一定影響,需要采取相應(yīng)的通風(fēng)和防護(hù)措施。北京船舶零部件硅砂3D打印