除了加強(qiáng)筋,還可以在砂型內(nèi)部設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)。對于具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)或懸空結(jié)構(gòu)的砂型,支撐結(jié)構(gòu)能夠在打印過程中為這些部位提供臨時(shí)支撐,保證打印的順利進(jìn)行,同時(shí)在澆注過程中也能增強(qiáng)砂型的整體強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)時(shí),要考慮其對透氣性的影響,盡量采用鏤空、網(wǎng)格狀的支撐結(jié)構(gòu),減少對氣體流動(dòng)的阻礙。通過合理布置加強(qiáng)結(jié)構(gòu),在不過多透氣性的前提下,顯著提高砂型的強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)二者的平衡。實(shí)現(xiàn) 3D 打印砂型透氣性和強(qiáng)度的平衡是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要從材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等多個(gè)方面綜合考慮。通過合理選擇砂粒和粘結(jié)劑,精細(xì)調(diào)控打印和固化工藝參數(shù),創(chuàng)新設(shè)計(jì)砂型的孔隙結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)結(jié)構(gòu),能夠在不同鑄件生產(chǎn)需求下,找到透氣性和強(qiáng)度的比較好平衡點(diǎn),提高鑄件質(zhì)量,推動(dòng) 3D 打印砂型技術(shù)在鑄造領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。隨著材料科學(xué)、制造工藝和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來還將有更多新的方法和技術(shù)應(yīng)用于 3D 打印砂型透氣性和強(qiáng)度的平衡研究中,為鑄造行業(yè)帶來新的突破和發(fā)展機(jī)遇。品質(zhì)鑄就信任,服務(wù)贏得忠誠——淄博山水科技有限公司。船舶零部件硅砂3D打印廠家
傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實(shí)過程中,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)一步延長了產(chǎn)品開發(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。河北噴墨硅砂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——淄博山水科技有限公司。
有機(jī)粘結(jié)劑在 3D 砂型打印領(lǐng)域應(yīng)用,其種類繁多,常見的有樹脂類、酚醛類、呋喃類粘結(jié)劑等。以樹脂類粘結(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 砂型打印過程中,酚醛樹脂能夠迅速固化,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,酚醛類粘結(jié)劑在固化過程中可能會(huì)產(chǎn)生一定的刺激性氣味,對生產(chǎn)環(huán)境和操作人員的健康帶來一定影響,需要采取相應(yīng)的通風(fēng)和防護(hù)措施。
過薄的打印層會(huì)增加打印時(shí)間和成本,并且在粘結(jié)劑用量相同的情況下,由于每層砂粒之間的粘結(jié)面積相對較小,可能導(dǎo)致砂型強(qiáng)度降低。相反,較厚的打印層可以縮短打印時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)在一定程度上增加砂粒之間的粘結(jié)面積,有利于提度,但過厚的打印層會(huì)使砂型結(jié)構(gòu)變得粗糙,孔隙不規(guī)則,透氣性下降。因此,需要根據(jù)鑄件的復(fù)雜程度、尺寸大小以及對透氣性和強(qiáng)度的要求,合理選擇打印層厚。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對透氣性要求高的砂型,可選擇 0.2 - 0.3mm 的打印層厚;對于形狀簡單、對強(qiáng)度要求較高的砂型,可適當(dāng)增加打印層厚至 0.4 - 0.5mm。品質(zhì)鑄就輝煌,信譽(yù)贏得未來——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(jì)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(shí),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(huì)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,助力鑄造企業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展浪潮中乘風(fēng)破浪——淄博山水科技有限公司。天津砂型3D打印價(jià)格
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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(jì),可以有效改善這一狀況。仿生學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)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(shí),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(shí)強(qiáng)度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。船舶零部件硅砂3D打印廠家