傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機(jī),難以在透氣性和強(qiáng)度之間實(shí)現(xiàn)理想的平衡。通過對砂型孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,可以有效改善這一狀況。仿生學(xué)設(shè)計為孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路,模仿自然界中具有高效氣體傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特性的生物結(jié)構(gòu),如蜂窩結(jié)構(gòu)、海綿結(jié)構(gòu)等,設(shè)計砂型的孔隙結(jié)構(gòu)。蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,能夠在保證一定強(qiáng)度的前提下,提供良好的氣體通道,提高透氣性。在打印砂型時,可通過編程控制打印路徑,在砂型內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的砂型,其透氣性比傳統(tǒng)砂型提高了 30% - 50%,同時強(qiáng)度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。品質(zhì)鑄就經(jīng)典,服務(wù)傳承百年——淄博山水科技有限公司。四川大型3D砂型打印
3D 砂型打印技術(shù)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型方面展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。通過數(shù)字化建模和逐層打印的方式,3D 砂型打印機(jī)能夠輕松地將設(shè)計圖紙中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的砂型。對于航空發(fā)動機(jī)葉片內(nèi)部的冷卻通道,3D 砂型打印可以一次性精確地打印出完整的結(jié)構(gòu),無需進(jìn)行型芯的組合和裝配,從而避免了因裝配誤差帶來的質(zhì)量問題。而且,打印過程中可以根據(jù)設(shè)計要求對冷卻通道的尺寸、形狀和分布進(jìn)行靈活調(diào)整,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計,進(jìn)一步提高葉片的冷卻效率和性能。重慶大型硅砂3D打印以質(zhì)量求生存,以信譽(yù)求發(fā)展——淄博山水科技有限公司。
無機(jī)粘結(jié)劑如硅酸鈉(水玻璃),具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點(diǎn),其粘結(jié)的砂型透氣性相對較好,因?yàn)樗Aг诠袒^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(qiáng)度相對較低,難以滿足一些對強(qiáng)度要求較高的鑄件生產(chǎn)需求。為了平衡透氣性和強(qiáng)度,可采用復(fù)合粘結(jié)劑,將有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)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(qiáng)度,通過調(diào)整二者的比例,實(shí)現(xiàn)透氣性和強(qiáng)度的比較好平衡。
粘結(jié)劑的固化速度是影響 3D 砂型打印效率和成型質(zhì)量的重要因素。在打印過程中,合適的固化速度能夠保證砂型在逐層打印過程中保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。如果固化速度過慢,新打印的砂層在尚未完全固化時,容易受到后續(xù)打印過程的影響,出現(xiàn)變形、坍塌等問題。尤其是在打印高度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的砂型時,緩慢的固化速度會使砂型的穩(wěn)定性難以保證,增加了打印失敗的風(fēng)險。而固化速度過快也會帶來一系列問題。當(dāng)粘結(jié)劑迅速固化時,噴頭噴出的粘結(jié)劑可能無法充分滲透到砂粒之間,導(dǎo)致粘結(jié)不牢固,砂型強(qiáng)度降低。此外,過快的固化速度還可能在砂型內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,在打印完成后,這些內(nèi)應(yīng)力會釋放,使砂型出現(xiàn)裂紋,影響成型質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中,為了控制粘結(jié)劑的固化速度,可以通過添加固化劑、調(diào)整環(huán)境溫度和濕度等方式來實(shí)現(xiàn)。例如,對于一些有機(jī)粘結(jié)劑,可以通過調(diào)整固化劑的比例和添加時間,精確控制其固化速度,以滿足不同砂型的打印需求。3D砂型打印,在機(jī)械制造、藝術(shù)鑄造等領(lǐng)域大放異彩——淄博山水科技有限公司。
砂粒作為 3D 打印砂型的主要原材料,其粒度、形狀、表面粗糙度等特性對砂型的透氣性和強(qiáng)度有著根本性的影響。一般來說,粗粒度的砂粒堆積后形成的孔隙較大,有利于提高砂型的透氣性。因?yàn)檩^大的孔隙為氣體提供了更寬敞的通道,使氣體在澆注過程中能夠更順暢地排出。例如,使用粒度為 50/100 目的石英砂打印砂型,相較于 70/140 目的石英砂,前者形成的砂型透氣性明顯更高。但粗粒度砂粒之間的接觸面積較小,在粘結(jié)劑作用下形成的粘結(jié)橋數(shù)量相對較少,這會導(dǎo)致砂型的強(qiáng)度降低。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。新疆3D打印砂型多少錢
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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(jìn)行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費(fèi)。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(jié)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(dá)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(zhì)量穩(wěn)定性差等問題。四川大型3D砂型打印