重慶噴射硅砂3D打印

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-17

傳統(tǒng)砂型鑄造工藝在模具制造、砂型烘干、金屬熔煉和澆注等環(huán)節(jié)都需要消耗大量的能源,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣和粉塵等污染物,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。例如,在金屬熔煉過程中,需要使用大量的煤炭、天然氣等化石能源,燃燒過程中會(huì)排放出二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。相比之下,3D 砂型打印技術(shù)在能源消耗方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。3D 砂型打印機(jī)主要消耗電能,且打印過程中的能源消耗相對(duì)較低。同時(shí),由于 3D 砂型打印無需進(jìn)行大規(guī)模的模具制造和砂型烘干等環(huán)節(jié),減少了這些環(huán)節(jié)的能源消耗。在污染物排放方面,3D 砂型打印過程中不產(chǎn)生廢氣和廢渣,粉塵排放也相對(duì)較少,對(duì)環(huán)境的影響較小。因此,3D 砂型打印技術(shù)作為一種綠色制造技術(shù),符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求,具有廣闊的應(yīng)用前景。專業(yè)鑄就輝煌,用心打造未來——淄博山水科技有限公司。重慶噴射硅砂3D打印

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砂粒的表面粗糙度也會(huì)影響砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面積大,能夠?yàn)檎辰Y(jié)劑提供更多的附著點(diǎn),增強(qiáng)粘結(jié)效果,提高砂型強(qiáng)度。但粗糙的表面會(huì)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(dòng),降低透氣性。所以,在選擇砂粒時(shí),要在表面粗糙度與透氣性、強(qiáng)度之間尋求平衡,可通過對(duì)砂粒進(jìn)行適當(dāng)?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(qiáng)度的關(guān)鍵材料,其種類、用量和特性對(duì)砂型透氣性和強(qiáng)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(jī)理和性能上存在差異。有機(jī)粘結(jié)劑如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等,粘結(jié)強(qiáng)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(qiáng)度。但這類粘結(jié)劑在固化過程中會(huì)填充砂粒之間的部分孔隙,導(dǎo)致砂型透氣性下降。而且,部分有機(jī)粘結(jié)劑在高溫下分解產(chǎn)生的氣體較多,會(huì)進(jìn)一步影響砂型的透氣性和鑄件質(zhì)量。浙江3D砂型數(shù)字化打印設(shè)備3D砂型打印,以創(chuàng)新之姿推動(dòng)鑄造行業(yè)持續(xù)發(fā)展——淄博山水科技有限公司。

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傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機(jī),難以在透氣性和強(qiáng)度之間實(shí)現(xiàn)理想的平衡。通過對(duì)砂型孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以有效改善這一狀況。仿生學(xué)設(shè)計(jì)為孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路,模仿自然界中具有高效氣體傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特性的生物結(jié)構(gòu),如蜂窩結(jié)構(gòu)、海綿結(jié)構(gòu)等,設(shè)計(jì)砂型的孔隙結(jié)構(gòu)。蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,能夠在保證一定強(qiáng)度的前提下,提供良好的氣體通道,提高透氣性。在打印砂型時(shí),可通過編程控制打印路徑,在砂型內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的砂型,其透氣性比傳統(tǒng)砂型提高了 30% - 50%,同時(shí)強(qiáng)度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。

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(shí)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(gè)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。專業(yè)團(tuán)隊(duì)為您提供一站式解決方案和全程跟蹤服務(wù)支持——淄博山水科技有限公司。

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過薄的打印層會(huì)增加打印時(shí)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(duì)較小,可能導(dǎo)致砂型強(qiáng)度降低。相反,較厚的打印層可以縮短打印時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)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(huì)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(duì)透氣性和強(qiáng)度的要求,合理選擇打印層厚。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)透氣性要求高的砂型,可選擇 0.2 - 0.3mm 的打印層厚;對(duì)于形狀簡單、對(duì)強(qiáng)度要求較高的砂型,可適當(dāng)增加打印層厚至 0.4 - 0.5mm。品質(zhì)鑄就傳奇,服務(wù)成就未來——淄博山水科技有限公司。河北3D砂型打印

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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(huì)受到高溫作用,粘結(jié)劑會(huì)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(shí)排出砂型,會(huì)在鑄件內(nèi)部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和性能。特別是對(duì)于一些對(duì)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(dòng)機(jī)部件、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)粘結(jié)劑的發(fā)氣量相對(duì)較高,而無機(jī)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(jī)粘結(jié)劑或無機(jī)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(jì)砂型的排氣系統(tǒng),增加砂型的透氣性,也有助于及時(shí)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。重慶噴射硅砂3D打印

標(biāo)簽: 3D砂型打印 鑄件