粘結(jié)劑的固化過程對砂型的透氣性和強度有著重要影響,選擇合適的固化工藝能夠有效平衡二者的關(guān)系。對于有機粘結(jié)劑,常用的固化方式有熱固化和化學(xué)固化。熱固化是通過升高溫度使粘結(jié)劑快速固化,這種方式能夠在短時間內(nèi)形成較高的強度,但高溫可能導(dǎo)致粘結(jié)劑過度收縮,堵塞砂粒間的孔隙,降低透氣性。化學(xué)固化則是利用固化劑與粘結(jié)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)固化,其固化速度相對較慢,但可以在較低溫度下進行,對砂型透氣性的影響較小。因此,在實際生產(chǎn)中,可根據(jù)鑄件的特點和要求,選擇合適的固化方式。對于對強度要求迫切且對透氣性影響可接受的鑄件,可采用熱固化;對于對透氣性要求較高的鑄件,優(yōu)先選擇化學(xué)固化。專業(yè)鑄就未來,質(zhì)量贏得信賴——淄博山水科技有限公司。寧夏砂型3D打印服務(wù)
在 3D 打印砂型技術(shù)廣泛應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域的當下,砂型的透氣性和強度是決定鑄件質(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;而足夠的強度則可保障砂型在打印、搬運、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)致強度下降,增強強度又可能影響透氣性。如何實現(xiàn) 3D 打印砂型透氣性和強度的有效平衡,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)計創(chuàng)新等多個維度,深入探討 3D 打印砂型透氣性與強度平衡的方法與策略。吉林砂型3D打印服務(wù)用3D砂型打印,每一個砂型都是精度與質(zhì)量的完美結(jié)合——淄博山水科技有限公司。
無機粘結(jié)劑以水玻璃、磷酸鹽等為,與有機粘結(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)強度相對較低,但通過合理的配方設(shè)計和工藝控制,可以滿足一些對強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)強度是衡量粘結(jié)劑性能的關(guān)鍵指標之一,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度。如果粘結(jié)劑的粘結(jié)強度不足,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,嚴重影響成型質(zhì)量 。
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,環(huán)保節(jié)能新選擇,塑造綠色砂型——淄博山水科技有限公司。
對于無機粘結(jié)劑,如硅酸鈉,通常采用吹二氧化碳(CO?)硬化或有機酯硬化等方式。吹 CO?硬化速度快,但硬化過程中容易出現(xiàn)表面硬化而內(nèi)部未完全硬化的現(xiàn)象,影響砂型整體強度,且可能導(dǎo)致砂型表面結(jié)構(gòu)致密,透氣性降低。有機酯硬化則相對緩慢,能夠使粘結(jié)劑在砂型內(nèi)部更均勻地固化,有利于提高砂型的整體強度和透氣性。通過合理控制固化時間、溫度、氣體流量等固化工藝參數(shù),能夠優(yōu)化砂型的性能,實現(xiàn)透氣性和強度的平衡。例如,在吹 CO?硬化過程中,控制 CO?氣體流量為 0.5 - 1m3/min,硬化時間為 30 - 60 秒,可在保證一定強度的同時,盡量減少對透氣性的影響。高精度的3D砂型打印,是鑄件的可靠保障——淄博山水科技有限公司。西藏3D砂型打印價格
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無機粘結(jié)劑如硅酸鈉(水玻璃),具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點,其粘結(jié)的砂型透氣性相對較好,因為水玻璃在固化過程中形成的凝膠結(jié)構(gòu)不會完全堵塞砂粒間的孔隙,為氣體排出保留了通道。然而,水玻璃粘結(jié)劑的粘結(jié)強度相對較低,難以滿足一些對強度要求較高的鑄件生產(chǎn)需求。為了平衡透氣性和強度,可采用復(fù)合粘結(jié)劑,將有機粘結(jié)劑和無機粘結(jié)劑按一定比例混合使用。例如,在水玻璃中添加適量的酚醛樹脂,既能利用水玻璃良好的透氣性,又能借助酚醛樹脂提高砂型的強度,通過調(diào)整二者的比例,實現(xiàn)透氣性和強度的比較好平衡。寧夏砂型3D打印服務(wù)