在傳統(tǒng)砂型鑄造過程中,制作模具是極為關(guān)鍵且耗時(shí)費(fèi)力的環(huán)節(jié)。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的鑄件,模具制作相對(duì)容易;但當(dāng)鑄件形狀復(fù)雜,尤其是具有內(nèi)部空腔、異形曲面、薄壁結(jié)構(gòu)或精細(xì)細(xì)節(jié)時(shí),模具制造的難度呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。例如,對(duì)于帶有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,傳統(tǒng)方法需要通過多個(gè)型芯組合來構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu),這不僅要求極高的模具加工精度,而且在型芯裝配過程中極易出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致鑄件內(nèi)部質(zhì)量難以保證。同時(shí),模具制作過程涉及到機(jī)械加工、鉗工修整等多個(gè)工序,需要大量的人力投入和較長(zhǎng)的制作周期,這無疑增加了生產(chǎn)成本。無論是何種形狀,3D砂型打印都能為您定制專屬砂型——淄博山水科技有限公司。北京泵閥零部件硅砂3D打印
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。寧夏大型工業(yè)級(jí)硅砂3D打印3D砂型打印,開啟鑄造創(chuàng)新之門,塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)——淄博山水科技有限公司。
粘結(jié)劑的固化過程對(duì)砂型的透氣性和強(qiáng)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(duì)于有機(jī)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(shí)間內(nèi)形成較高的強(qiáng)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?;瘜W(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(shí)現(xiàn)固化,其固化速度相對(duì)較慢,但可以在較低溫度下進(jìn)行,對(duì)砂型透氣性的影響較小。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,可根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和要求,選擇合適的固化方式。對(duì)于對(duì)強(qiáng)度要求迫切且對(duì)透氣性影響可接受的鑄件,可采用熱固化;對(duì)于對(duì)透氣性要求較高的鑄件,優(yōu)先選擇化學(xué)固化。
環(huán)境溫度和濕度對(duì)粘結(jié)劑的性能和砂型的成型質(zhì)量有著重要影響。不同類型的粘結(jié)劑對(duì)環(huán)境溫度和濕度的敏感程度不同。有機(jī)粘結(jié)劑在低溫高濕環(huán)境下,固化速度會(huì)明顯減慢,粘結(jié)強(qiáng)度也會(huì)降低;而無機(jī)粘結(jié)劑則對(duì)環(huán)境濕度較為敏感,在濕度較大的環(huán)境中,其粘結(jié)性能可能會(huì)受到影響。為了保證砂型的成型質(zhì)量,需要根據(jù)粘結(jié)劑的特性,控制生產(chǎn)環(huán)境的溫度和濕度。在冬季或寒冷地區(qū),對(duì)于一些對(duì)溫度敏感的有機(jī)粘結(jié)劑,可以通過提高環(huán)境溫度、對(duì)砂料和粘結(jié)劑進(jìn)行預(yù)熱等方式,加快粘結(jié)劑的固化速度;在潮濕地區(qū)或雨季,對(duì)于無機(jī)粘結(jié)劑,需要采取防潮措施,如使用干燥設(shè)備對(duì)砂料和粘結(jié)劑進(jìn)行干燥處理,確保粘結(jié)劑的性能穩(wěn)定。選擇3D砂型打印,優(yōu)化成本,讓砂型制造更具效益——淄博山水科技有限公司。
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。品質(zhì)鑄就形象,服務(wù)贏得尊重——淄博山水科技有限公司。云南硅砂3D打印加工
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打印噴頭的類型、孔徑大小以及噴射壓力等參數(shù),與粘結(jié)劑的性質(zhì)密切相關(guān)。不同類型的粘結(jié)劑具有不同的粘度和流動(dòng)性,需要與之相匹配的噴頭參數(shù)才能實(shí)現(xiàn)均勻、精確的噴射。對(duì)于粘度較高的粘結(jié)劑,需要較大的噴射壓力和合適的噴頭孔徑,以確保粘結(jié)劑能夠順利噴出并均勻分布在砂床上。而對(duì)于粘度較低的粘結(jié)劑,則需要適當(dāng)降低噴射壓力,防止粘結(jié)劑過度擴(kuò)散。此外,噴頭的運(yùn)動(dòng)速度和打印路徑規(guī)劃也會(huì)影響粘結(jié)劑的噴射效果和砂型的成型質(zhì)量。在打印過程中,噴頭的運(yùn)動(dòng)速度需要與粘結(jié)劑的固化速度相協(xié)調(diào)。如果噴頭運(yùn)動(dòng)速度過快,粘結(jié)劑在砂床上還未充分鋪展和滲透就被后續(xù)砂層覆蓋,會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)不牢固;而噴頭運(yùn)動(dòng)速度過慢,則會(huì)延長(zhǎng)打印時(shí)間,降低生產(chǎn)效率。因此,在選擇粘結(jié)劑后,需要根據(jù)其特性對(duì)打印噴頭的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)比較好的打印效果。北京泵閥零部件硅砂3D打印