尺寸精度是衡量鑄件質量的重要指標之一。在傳統(tǒng)砂型鑄造中,由于模具制造誤差、砂型緊實度不均勻、分型面配合不良以及金屬液澆注過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。對于一些對尺寸精度要求較高的零部件,如航空航天領域的發(fā)動機部件、汽車制造中的精密傳動零件等,傳統(tǒng)鑄造工藝生產(chǎn)的鑄件往往需要進行大量的后續(xù)機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大導致材料浪費和零件性能下降。質量鑄就輝煌,信譽贏得未來——淄博山水科技有限公司。北京3D砂型數(shù)字化打印
粘結劑的固化過程對砂型的透氣性和強度有著重要影響,選擇合適的固化工藝能夠有效平衡二者的關系。對于有機粘結劑,常用的固化方式有熱固化和化學固化。熱固化是通過升高溫度使粘結劑快速固化,這種方式能夠在短時間內形成較高的強度,但高溫可能導致粘結劑過度收縮,堵塞砂粒間的孔隙,降低透氣性?;瘜W固化則是利用固化劑與粘結劑發(fā)生化學反應實現(xiàn)固化,其固化速度相對較慢,但可以在較低溫度下進行,對砂型透氣性的影響較小。因此,在實際生產(chǎn)中,可根據(jù)鑄件的特點和要求,選擇合適的固化方式。對于對強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)先選擇化學固化。甘肅3D打印砂型以質量求生存,以服務求發(fā)展——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。
發(fā)氣量是指粘結劑在高溫下分解產(chǎn)生氣體的量。在金屬液澆注過程中,砂型會受到高溫作用,粘結劑會發(fā)生分解和氣化。如果粘結劑的發(fā)氣量過大,產(chǎn)生的大量氣體無法及時排出砂型,會在鑄件內部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,嚴重影響鑄件的質量和性能。特別是對于一些對內部質量要求較高的鑄件,如航空航天領域的發(fā)動機部件、汽車發(fā)動機缸體等,粘結劑發(fā)氣量的控制尤為重要 。不同類型的粘結劑發(fā)氣量差異較大。一般來說,有機粘結劑的發(fā)氣量相對較高,而無機粘結劑的發(fā)氣量較低。為了降低粘結劑的發(fā)氣量,可以采取多種措施。一方面,可以選擇發(fā)氣量較低的粘結劑,如一些新型的低發(fā)氣有機粘結劑或無機粘結劑;另一方面,可以在粘結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。3D砂型打印,以創(chuàng)新之姿推動鑄造行業(yè)持續(xù)發(fā)展——淄博山水科技有限公司。
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,設計孔隙率不同的結構。在砂型的頂部和側面等氣體排出關鍵部位,增加孔隙率,提高透氣性;在砂型的底部和支撐部位,適當降低孔隙率,保證強度。通過這種梯度孔隙結構設計,能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實現(xiàn)透氣性和強度的局部優(yōu)化與整體平衡。在 3D 打印砂型中設置合理的加強結構,是提高砂型強度而不影響透氣性的有效方法。加強筋是一種常見的加強結構,在砂型的薄壁部位、懸空部位或受力較大的部位設置加強筋,可以增強砂型的局部強度,防止砂型在打印、搬運和澆注過程中發(fā)生變形或損壞。加強筋的形狀、尺寸和布置方式會影響砂型的透氣性和強度。例如,采用細長的三角形加強筋,相較于粗大的矩形加強筋,在增加強度的同時,對砂型透氣性的影響較小。因為細長的三角形加強筋占據(jù)的空間較小,不會過多堵塞砂粒間的孔隙,且其獨特的幾何形狀能夠有效分散應力,提高砂型強度。3D砂型打印,個性化定制砂型,讓您的鑄造與眾不同——淄博山水科技有限公司。新疆硅砂3D打印設備
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有機粘結劑在 3D 砂型打印領域應用,其種類繁多,常見的有樹脂類、酚醛類、呋喃類粘結劑等。以樹脂類粘結劑為例,它具有良好的粘結性能,能夠在砂粒之間形成較強的粘結力,從而賦予砂型較高的強度。環(huán)氧樹脂粘結劑在與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應后,會形成三維網(wǎng)狀結構,將砂粒牢固地粘結在一起,使砂型具備出色的抗壓強度和抗沖擊性能 。這種粘結劑適用于對砂型強度要求較高的鑄件生產(chǎn),如大型機械零部件的鑄造。酚醛類粘結劑則具有固化速度快、耐熱性能較好的特點。在 3D 砂型打印過程中,酚醛樹脂能夠迅速固化,縮短砂型的成型時間,提高生產(chǎn)效率。同時,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量。不過,酚醛類粘結劑在固化過程中可能會產(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,需要采取相應的通風和防護措施。北京3D砂型數(shù)字化打印