傳統(tǒng)砂型鑄造過程中,由于模具制作、砂型修整以及鑄件清理等環(huán)節(jié)會產生大量的廢棄型砂和邊角料,這些廢棄物不僅占用大量的堆放空間,還難以有效回收利用,造成了嚴重的資源浪費。而且,在型砂的生產過程中,需要消耗大量的天然砂資源,對環(huán)境造成了一定的破壞。3D 砂型打印技術采用按需打印的方式,能夠精確控制材料的使用量,減少了材料浪費。同時,打印過程中未被粘結的砂料可以通過回收設備進行回收和篩分處理,重新用于后續(xù)的打印生產,實現了砂料的循環(huán)利用。據統(tǒng)計,3D 砂型打印技術的砂料回收率可以達到 90% 以上,有效節(jié)約了資源。此外,隨著 3D 打印技術的不斷發(fā)展,一些新型環(huán)保材料也逐漸應用于砂型打印領域,這些材料在滿足鑄造工藝要求的同時,具有更低的環(huán)境影響,進一步推動了鑄造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3D砂型打印,精確到毫厘,質量穩(wěn)如磐石——淄博山水科技有限公司。噴射砂型3D打印加工
噴頭運動速度和噴射壓力也會影響砂型的性能。噴頭運動速度過快,粘結劑在砂床上的鋪展和滲透不充分,會導致砂粒粘結不牢固,砂型強度降低;而速度過慢,會延長打印時間,且可能使粘結劑過度堆積,堵塞砂粒間的孔隙,降低透氣性。噴射壓力過大,會使粘結劑噴射過于集中,造成局部粘結劑過多,影響透氣性;壓力過小,則粘結劑無法有效滲透到砂粒之間,砂型強度不足。所以,要根據粘結劑的粘度、砂粒特性等因素,精確調整噴頭運動速度和噴射壓力,以實現透氣性和強度的平衡。天津噴墨砂型3D打印品質鑄就輝煌,服務創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。
在現代制造業(yè)領域,渦輪葉片、發(fā)動機缸體等復雜鑄件的生產制造,對鑄造工藝提出了極為嚴苛的要求。傳統(tǒng)鑄造工藝在面對這類復雜結構鑄件時,往往面臨諸多技術瓶頸與成本壓力,難以滿足日益增長的高性能產品需求。而3D打印砂型技術憑借其獨特的數字化、柔性化制造特性,為復雜鑄件的生產帶來了性的突破,在復雜結構成型、生產周期、精度質量等多個方面展現出優(yōu)勢。渦輪葉片作為航空發(fā)動機的部件,其性能直接決定發(fā)動機的效率與可靠性?,F代渦輪葉片為了提高冷卻效率和耐高溫性能,內部設計了復雜的冷卻通道,這些通道結構精細,形狀復雜,具有大量的異形曲面和微小孔徑,部分冷卻通道的直徑甚至不足 1 毫米。傳統(tǒng)鑄造工藝在制造此類渦輪葉片砂型時,由于受到模具加工能力和砂型組裝精度的限制,難以實現冷卻通道的精確成型。例如,采用傳統(tǒng)的型芯組合方式構建冷卻通道,不僅需要制作多個高精度的小型芯,而且在組裝過程中極易出現位置偏差,導致冷卻通道尺寸精度難以保證,影響葉片的冷卻效果和使用壽命。
發(fā)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(fā)生分解和氣化。如果粘結劑的發(fā)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(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生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產生。3D砂型打印,與傳統(tǒng)方式說再見,迎接砂型制造新時代——淄博山水科技有限公司。
過薄的打印層會增加打印時間和成本,并且在粘結劑用量相同的情況下,由于每層砂粒之間的粘結面積相對較小,可能導致砂型強度降低。相反,較厚的打印層可以縮短打印時間,提高生產效率,同時在一定程度上增加砂粒之間的粘結面積,有利于提度,但過厚的打印層會使砂型結構變得粗糙,孔隙不規(guī)則,透氣性下降。因此,需要根據鑄件的復雜程度、尺寸大小以及對透氣性和強度的要求,合理選擇打印層厚。對于結構復雜、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、對強度要求較高的砂型,可適當增加打印層厚至 0.4 - 0.5mm。專業(yè)鑄就輝煌,品質創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。湖南大型3D砂型打印
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在復雜鑄件的研發(fā)過程中,產品設計往往需要經過多次優(yōu)化和驗證。傳統(tǒng)鑄造工藝由于模具制作周期長,每次設計變更都需要重新制作模具,導致產品研發(fā)周期漫長。以一款新型航空發(fā)動機渦輪葉片的研發(fā)為例,采用傳統(tǒng)鑄造工藝,從模具設計到制作完成,再到生產出件合格的鑄件,可能需要 6 - 8 個月的時間。如果在研發(fā)過程中發(fā)現設計存在問題需要修改,重新制作模具又會耗費大量的時間和成本,嚴重影響產品的研發(fā)進度。3D 打印砂型技術的出現,徹底改變了這一局面。在產品研發(fā)階段,設計人員可以快速將設計方案轉化為三維數字模型,并通過 3D 砂型打印機在短時間內打印出砂型進行鑄造。對于渦輪葉片等復雜鑄件,從設計定稿到打印出砂型并完成澆注,通常只需 1 - 2 周的時間。這種快速的樣品制作能力,使得設計人員能夠及時發(fā)現設計中的問題,并進行優(yōu)化和改進,縮短了產品的研發(fā)周期,加快了產品的上市速度。噴射砂型3D打印加工