砂粒作為 3D 打印砂型的主要原材料,其粒度、形狀、表面粗糙度等特性對(duì)砂型的透氣性和強(qiáng)度有著根本性的影響。一般來(lái)說(shuō),粗粒度的砂粒堆積后形成的孔隙較大,有利于提高砂型的透氣性。因?yàn)檩^大的孔隙為氣體提供了更寬敞的通道,使氣體在澆注過(guò)程中能夠更順暢地排出。例如,使用粒度為 50/100 目的石英砂打印砂型,相較于 70/140 目的石英砂,前者形成的砂型透氣性明顯更高。但粗粒度砂粒之間的接觸面積較小,在粘結(jié)劑作用下形成的粘結(jié)橋數(shù)量相對(duì)較少,這會(huì)導(dǎo)致砂型的強(qiáng)度降低。品質(zhì)鑄就輝煌明天,服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值無(wú)限——淄博山水科技有限公司。江西船舶零部件3D砂型數(shù)字化打印
在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下,產(chǎn)品的上市速度成為企業(yè)贏得競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)砂型鑄造工藝由于涉及多個(gè)復(fù)雜的工序,生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。從初的模具設(shè)計(jì)到模具制作,再到砂型制造、澆注、清理和后處理等環(huán)節(jié),每個(gè)步驟都需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。尤其是對(duì)于小批量、定制化產(chǎn)品的生產(chǎn),傳統(tǒng)鑄造工藝的長(zhǎng)周期劣勢(shì)更加明顯。例如,在新產(chǎn)品研發(fā)階段,企業(yè)需要根據(jù)市場(chǎng)反饋對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行多次調(diào)整和優(yōu)化。如果采用傳統(tǒng)砂型鑄造工藝,每次設(shè)計(jì)變更都需要重新制作模具,而模具制作通常需要數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間,這延長(zhǎng)了產(chǎn)品的研發(fā)周期,使企業(yè)難以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。大型工業(yè)級(jí)3D打印砂型中心3D砂型打印,讓砂型制造效率一飛沖天,節(jié)省成本——淄博山水科技有限公司。
3D 打印砂型技術(shù)則打破了這一技術(shù)壁壘。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件構(gòu)建渦輪葉片的三維數(shù)字模型后,3D 砂型打印機(jī)能夠依據(jù)模型信息,以逐層打印的方式,將粘結(jié)劑精確地噴射到砂床上,直接成型出帶有復(fù)雜冷卻通道的砂型。打印過(guò)程中,無(wú)需考慮模具的限制,能夠輕松實(shí)現(xiàn)冷卻通道的精細(xì)結(jié)構(gòu),包括微小孔徑、異形轉(zhuǎn)角以及復(fù)雜的空間布局等。這種高精度的砂型成型能力,使得渦輪葉片在鑄造過(guò)程中能夠完美復(fù)刻設(shè)計(jì)模型,確保冷卻通道的尺寸精度和表面質(zhì)量,從而有效提高葉片的冷卻效率和耐高溫性能,提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。
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(guò)對(duì)砂粒進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?,如打磨、拋光等,?lái)優(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(lèi)、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(lèi)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(shù)脂、酚醛樹(shù)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(lèi)粘結(jié)劑在固化過(guò)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。選擇我們,選擇放心滿(mǎn)意——淄博山水科技有限公司。
砂粒的形狀也不容忽視。圓形砂粒在堆積時(shí)排列較為緊密,孔隙率相對(duì)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(shí)孔隙率較大,透氣性較好,但由于其棱角較多,在粘結(jié)過(guò)程中,粘結(jié)劑難以均勻包裹砂粒,會(huì)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(duì)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(duì)于對(duì)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(duì)于對(duì)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。專(zhuān)業(yè)鑄就未來(lái),質(zhì)量贏得信賴(lài)——淄博山水科技有限公司。河北船舶零部件3D砂型數(shù)字化打印
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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(guò)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(guò)大,產(chǎn)生的大量氣體無(wú)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(chē)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(lèi)型的粘結(jié)劑發(fā)氣量差異較大。一般來(lái)說(shuō),有機(jī)粘結(jié)劑的發(fā)氣量相對(duì)較高,而無(wú)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(wú)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(guò)程中產(chǎn)生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。江西船舶零部件3D砂型數(shù)字化打印