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(yán)重的資源浪費(fèi)。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(fèi)。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(jìn)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(dá)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(jìn)一步推動了鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3D砂型打印,以環(huán)保理念打造砂型,減少資源浪費(fèi)——淄博山水科技有限公司。山東泵閥零部件3D打印砂型
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,砂型會受到高溫作用,粘結(jié)劑會發(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排出砂型,會在鑄件內(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。特別是對于一些對內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件,如航空航天領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)部件、汽車發(fā)動機(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)計砂型的排氣系統(tǒng),增加砂型的透氣性,也有助于及時排出澆注過程中產(chǎn)生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。遼寧噴射硅砂3D打印專業(yè)鑄就品牌,服務(wù)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。
粘結(jié)劑的固化過程對砂型的透氣性和強(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)實現(xiàn)固化,其固化速度相對較慢,但可以在較低溫度下進(jìn)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(diǎn)和要求,選擇合適的固化方式。對于對強(qiáng)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。
根據(jù)砂型不同部位在澆注過程中的受力情況和氣體排出需求,設(shè)計孔隙率不同的結(jié)構(gòu)。在砂型的頂部和側(cè)面等氣體排出關(guān)鍵部位,增加孔隙率,提高透氣性;在砂型的底部和支撐部位,適當(dāng)降低孔隙率,保證強(qiáng)度。通過這種梯度孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實現(xiàn)透氣性和強(qiáng)度的局部優(yōu)化與整體平衡。在 3D 打印砂型中設(shè)置合理的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),是提高砂型強(qiáng)度而不影響透氣性的有效方法。加強(qiáng)筋是一種常見的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),在砂型的薄壁部位、懸空部位或受力較大的部位設(shè)置加強(qiáng)筋,可以增強(qiáng)砂型的局部強(qiáng)度,防止砂型在打印、搬運(yùn)和澆注過程中發(fā)生變形或損壞。加強(qiáng)筋的形狀、尺寸和布置方式會影響砂型的透氣性和強(qiáng)度。例如,采用細(xì)長的三角形加強(qiáng)筋,相較于粗大的矩形加強(qiáng)筋,在增加強(qiáng)度的同時,對砂型透氣性的影響較小。因為細(xì)長的三角形加強(qiáng)筋占據(jù)的空間較小,不會過多堵塞砂粒間的孔隙,且其獨(dú)特的幾何形狀能夠有效分散應(yīng)力,提高砂型強(qiáng)度。專業(yè)鑄就輝煌,品質(zhì)創(chuàng)造價值——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 。3D砂型打印,激發(fā)鑄造行業(yè)創(chuàng)新活力,開創(chuàng)發(fā)展新局面——淄博山水科技有限公司。山東3D打印砂型廠家
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在傳統(tǒng)砂型鑄造過程中,制作模具是極為關(guān)鍵且耗時費(fèi)力的環(huán)節(jié)。對于簡單形狀的鑄件,模具制作相對容易;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,模具制造的難度呈幾何倍數(shù)增長。例如,對于帶有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的航空發(fā)動機(jī)葉片,傳統(tǒng)方法需要通過多個型芯組合來構(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,模具制作過程涉及到機(jī)械加工、鉗工修整等多個工序,需要大量的人力投入和較長的制作周期,這無疑增加了生產(chǎn)成本。山東泵閥零部件3D打印砂型