傳統(tǒng)砂型鑄造在型砂造型過程中,由于需要制作模具和進行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費。據(jù)統(tǒng)計,傳統(tǒng)鑄造工藝的材料利用率通常在 50% - 70% 之間。而 3D 砂型打印采用按需打印的方式,根據(jù)砂型的三維模型精確控制材料的使用,未被粘結的砂料可以回收再利用,提高了材料利用率。一般情況下,3D 砂型打印的材料利用率可以達到 90% 以上,甚至更高。傳統(tǒng)砂型鑄造是一個勞動密集型的生產(chǎn)過程,從模具制作、砂型造型、修模到鑄件清理等環(huán)節(jié),都需要大量的人工操作。隨著勞動力成本的不斷上升,人工成本在鑄造企業(yè)的總成本中所占比例越來越大。同時,人工操作還存在著生產(chǎn)效率低、質量穩(wěn)定性差等問題。用3D砂型打印,在控制成本的同時提升砂型質量——淄博山水科技有限公司。青海大型工業(yè)級3D砂型數(shù)字化打印
砂粒的表面粗糙度也會影響砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面積大,能夠為粘結劑提供更多的附著點,增強粘結效果,提高砂型強度。但粗糙的表面會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,降低透氣性。所以,在選擇砂粒時,要在表面粗糙度與透氣性、強度之間尋求平衡,可通過對砂粒進行適當?shù)谋砻嫣幚?,如打磨、拋光等,來?yōu)化砂型的性能。粘結劑是連接砂粒、賦予砂型強度的關鍵材料,其種類、用量和特性對砂型透氣性和強度的平衡起著決定性作用。不同類型的粘結劑在粘結機理和性能上存在差異。有機粘結劑如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等,粘結強度較高,能夠在砂粒之間形成牢固的粘結橋,有效提高砂型強度。但這類粘結劑在固化過程中會填充砂粒之間的部分孔隙,導致砂型透氣性下降。而且,部分有機粘結劑在高溫下分解產(chǎn)生的氣體較多,會進一步影響砂型的透氣性和鑄件質量。河南3D砂型數(shù)字化打印3D砂型打印,以創(chuàng)新之力驅動砂型工藝的升級換代——淄博山水科技有限公司。
傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實過程中,難以確保型砂在復雜型腔中均勻分布,容易造成砂型局部強度不足或疏松,從而在澆注過程中引發(fā)砂眼、氣孔、縮孔等缺陷,影響鑄件的質量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要對鑄件設計進行修改,往往需要重新制作模具,這進一步延長了產(chǎn)品開發(fā)周期,增加了成本。3D 砂型打印技術,也被稱為增材制造技術,它基于離散 - 堆積原理,通過逐層添加材料的方式構建三維實體模型。在 3D 砂型打印過程中,首先需要利用計算機輔助設計(CAD)軟件創(chuàng)建鑄件的三維數(shù)字模型,然后將該模型導入到 3D 砂型打印機中。打印機根據(jù)模型的分層信息,通過噴頭或其他材料施加裝置,將粘結劑或其他成型材料按照預定路徑精確地噴射或鋪設在砂床上,使砂粒逐層粘結固化,逐步堆積形成所需形狀的砂型。
在 3D 打印砂型技術廣泛應用于鑄造領域的當下,砂型的透氣性和強度是決定鑄件質量的關鍵因素。透氣性良好能確保澆注時型腔內氣體順利排出,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構穩(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)相互制約的關系,提升透氣性可能導致強度下降,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、結構設計創(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。3D砂型打印,開啟鑄造創(chuàng)新之門,塑造發(fā)展新優(yōu)勢——淄博山水科技有限公司。
呋喃類粘結劑同樣具有獨特的優(yōu)勢,它對酸催化劑較為敏感,能夠在酸性條件下快速固化,形成堅硬的粘結膜。呋喃類粘結劑粘結的砂型具有較高的尺寸精度和較低的發(fā)氣量,這對于減少鑄件內部氣孔、提高鑄件質量具有重要意義。然而,呋喃類粘結劑價格相對較高,且在使用過程中需要嚴格控制催化劑的用量和配比,否則可能會影響砂型的固化效果和強度。無機粘結劑以水玻璃、磷酸鹽等為,與有機粘結劑相比,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劑,它在砂型打印中通過與硬化劑反應,使砂粒之間形成粘結。水玻璃粘結劑的粘結強度相對較低,但通過合理的配方設計和工藝控制,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對成本較為敏感的批量生產(chǎn)中,水玻璃粘結劑得到了廣泛應用。專業(yè)鑄就信譽,質量保障未來——淄博山水科技有限公司。河南船舶零部件3D砂型打印
專業(yè)鑄就品質保障,信譽贏得市場青睞——淄博山水科技有限公司。青海大型工業(yè)級3D砂型數(shù)字化打印
粘結劑的流動性直接影響其在砂粒之間的滲透和分布,進而影響砂型的成型質量。具有良好流動性的粘結劑,能夠在打印噴頭的作用下,均勻地滲透到砂粒之間的空隙中,使砂粒充分粘結,形成致密的砂型結構。在打印過程中,粘結劑的流動性還會影響打印的精度和表面質量。如果粘結劑流動性過差,噴頭噴出的粘結劑無法迅速鋪展和滲透,會導致砂型表面不平整,出現(xiàn)凸起或凹陷等缺陷,降低砂型的尺寸精度和表面光潔度 。相反,若粘結劑的流動性過好,在打印過程中,粘結劑容易在砂床上過度擴散,導致砂型的邊緣模糊、尺寸精度下降。特別是在打印精細結構的砂型時,流動性過強的粘結劑會使砂型的細節(jié)無法準確呈現(xiàn),影響鑄件的成型效果。此外,粘結劑流動性過強還可能導致砂型內部出現(xiàn)粘結不均勻的情況,部分區(qū)域粘結劑過多,而部分區(qū)域粘結不足,從而影響砂型的整體強度和穩(wěn)定性。因此,在選擇粘結劑時,需要根據(jù)打印設備的特點和砂型的設計要求,合理控制粘結劑的流動性,以實現(xiàn)高質量的砂型成型。青海大型工業(yè)級3D砂型數(shù)字化打印