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。因為較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,在粘結劑作用下形成的粘結橋數量相對較少,這會導致砂型的強度降低。品質鑄就輝煌明天,服務創造價值無限——淄博山水科技有限公司。江西船舶零部件3D砂型數字化打印
在當今競爭激烈的市場環境下,產品的上市速度成為企業贏得競爭的關鍵因素之一。傳統砂型鑄造工藝由于涉及多個復雜的工序,生產周期較長。從初的模具設計到模具制作,再到砂型制造、澆注、清理和后處理等環節,每個步驟都需要耗費大量的時間。尤其是對于小批量、定制化產品的生產,傳統鑄造工藝的長周期劣勢更加明顯。例如,在新產品研發階段,企業需要根據市場反饋對產品設計進行多次調整和優化。如果采用傳統砂型鑄造工藝,每次設計變更都需要重新制作模具,而模具制作通常需要數周甚至數月的時間,這延長了產品的研發周期,使企業難以快速響應市場需求。大型工業級3D打印砂型中心3D砂型打印,讓砂型制造效率一飛沖天,節省成本——淄博山水科技有限公司。
3D 打印砂型技術則打破了這一技術壁壘。通過計算機輔助設計(CAD)軟件構建渦輪葉片的三維數字模型后,3D 砂型打印機能夠依據模型信息,以逐層打印的方式,將粘結劑精確地噴射到砂床上,直接成型出帶有復雜冷卻通道的砂型。打印過程中,無需考慮模具的限制,能夠輕松實現冷卻通道的精細結構,包括微小孔徑、異形轉角以及復雜的空間布局等。這種高精度的砂型成型能力,使得渦輪葉片在鑄造過程中能夠完美復刻設計模型,確保冷卻通道的尺寸精度和表面質量,從而有效提高葉片的冷卻效率和耐高溫性能,提升航空發動機的整體性能。
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的表面處理,如打磨、拋光等,來優化砂型的性能。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生的氣體較多,會進一步影響砂型的透氣性和鑄件質量。選擇我們,選擇放心滿意——淄博山水科技有限公司。
砂粒的形狀也不容忽視。圓形砂粒在堆積時排列較為緊密,孔隙率相對較低,透氣性較差,但圓形砂粒之間的摩擦力小,更容易在粘結劑作用下相互粘結,有助于提高砂型強度;而多角形砂粒堆積時孔隙率較大,透氣性較好,但由于其棱角較多,在粘結過程中,粘結劑難以均勻包裹砂粒,會影響粘結效果,進而降低砂型強度。因此,在實際生產中,需要根據鑄件對透氣性和強度的具體要求,綜合考慮砂粒的粒度和形狀。對于對透氣性要求較高的鑄件,如一些薄壁且結構復雜的鋁合金鑄件,可優先選擇粒度較粗、形狀為多角形的砂粒;對于對強度要求較高的鑄件,如大型鑄鋼件,則可選用粒度適中、形狀接近圓形的砂粒。專業鑄就未來,質量贏得信賴——淄博山水科技有限公司。河北船舶零部件3D砂型數字化打印
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發氣量是指粘結劑在高溫下分解產生氣體的量。在金屬液澆注過程中,砂型會受到高溫作用,粘結劑會發生分解和氣化。如果粘結劑的發氣量過大,產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動機部件、汽車發動機缸體等,粘結劑發氣量的控制尤為重要 。不同類型的粘結劑發氣量差異較大。一般來說,有機粘結劑的發氣量相對較高,而無機粘結劑的發氣量較低。為了降低粘結劑的發氣量,可以采取多種措施。一方面,可以選擇發氣量較低的粘結劑,如一些新型的低發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,增加砂型的透氣性,也有助于及時排出澆注過程中產生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產生。江西船舶零部件3D砂型數字化打印