北京3D砂型數(shù)字化打印

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-02

尺寸精度是衡量鑄件質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在傳統(tǒng)砂型鑄造中,由于模具制造誤差、砂型緊實(shí)度不均勻、分型面配合不良以及金屬液澆注過(guò)程中的收縮變形等多種因素的影響,鑄件的尺寸精度往往難以保證。對(duì)于一些對(duì)尺寸精度要求較高的零部件,如航空航天領(lǐng)域的發(fā)動(dòng)機(jī)部件、汽車(chē)制造中的精密傳動(dòng)零件等,傳統(tǒng)鑄造工藝生產(chǎn)的鑄件往往需要進(jìn)行大量的后續(xù)機(jī)械加工才能滿足精度要求,這不僅增加了生產(chǎn)成本,還可能因加工余量過(guò)大導(dǎo)致材料浪費(fèi)和零件性能下降。質(zhì)量鑄就輝煌,信譽(yù)贏得未來(lái)——淄博山水科技有限公司。北京3D砂型數(shù)字化打印

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粘結(jié)劑的固化過(guò)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(guò)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(guò)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(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。甘肅3D打印砂型以質(zhì)量求生存,以服務(wù)求發(fā)展——淄博山水科技有限公司。

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傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實(shí)過(guò)程中,難以確保型砂在復(fù)雜型腔中均勻分布,容易造成砂型局部強(qiáng)度不足或疏松,從而在澆注過(guò)程中引發(fā)砂眼、氣孔、縮孔等缺陷,影響鑄件的質(zhì)量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要對(duì)鑄件設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,往往需要重新制作模具,這進(jìn)一步延長(zhǎng)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,增加了成本。3D 砂型打印技術(shù),也被稱為增材制造技術(shù),它基于離散 - 堆積原理,通過(guò)逐層添加材料的方式構(gòu)建三維實(shí)體模型。在 3D 砂型打印過(guò)程中,首先需要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件創(chuàng)建鑄件的三維數(shù)字模型,然后將該模型導(dǎo)入到 3D 砂型打印機(jī)中。打印機(jī)根據(jù)模型的分層信息,通過(guò)噴頭或其他材料施加裝置,將粘結(jié)劑或其他成型材料按照預(yù)定路徑精確地噴射或鋪設(shè)在砂床上,使砂粒逐層粘結(jié)固化,逐步堆積形成所需形狀的砂型。

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(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。3D砂型打印,以創(chuàng)新之姿推動(dòng)鑄造行業(yè)持續(xù)發(fā)展——淄博山水科技有限公司。

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根據(jù)砂型不同部位在澆注過(guò)程中的受力情況和氣體排出需求,設(shè)計(jì)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(guò)這種梯度孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實(shí)現(xiàn)透氣性和強(qiáng)度的局部?jī)?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(jiàn)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(guò)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(huì)影響砂型的透氣性和強(qiáng)度。例如,采用細(xì)長(zhǎng)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(shí),對(duì)砂型透氣性的影響較小。因?yàn)榧?xì)長(zhǎng)的三角形加強(qiáng)筋占據(jù)的空間較小,不會(huì)過(guò)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。3D砂型打印,個(gè)性化定制砂型,讓您的鑄造與眾不同——淄博山水科技有限公司。新疆硅砂3D打印設(shè)備

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有機(jī)粘結(jié)劑在 3D 砂型打印領(lǐng)域應(yīng)用,其種類(lèi)繁多,常見(jiàn)的有樹(shù)脂類(lèi)、酚醛類(lèi)、呋喃類(lèi)粘結(jié)劑等。以樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)劑為例,它具有良好的粘結(jié)性能,能夠在砂粒之間形成較強(qiáng)的粘結(jié)力,從而賦予砂型較高的強(qiáng)度。環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑在與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后,會(huì)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將砂粒牢固地粘結(jié)在一起,使砂型具備出色的抗壓強(qiáng)度和抗沖擊性能 。這種粘結(jié)劑適用于對(duì)砂型強(qiáng)度要求較高的鑄件生產(chǎn),如大型機(jī)械零部件的鑄造。酚醛類(lèi)粘結(jié)劑則具有固化速度快、耐熱性能較好的特點(diǎn)。在 3D 砂型打印過(guò)程中,酚醛樹(shù)脂能夠迅速固化,縮短砂型的成型時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。同時(shí),其良好的耐熱性使得砂型在金屬液澆注過(guò)程中,能夠承受高溫而不發(fā)生變形或損壞,保證了鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量。不過(guò),酚醛類(lèi)粘結(jié)劑在固化過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生一定的刺激性氣味,對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和操作人員的健康帶來(lái)一定影響,需要采取相應(yīng)的通風(fēng)和防護(hù)措施。北京3D砂型數(shù)字化打印

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