傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實過程中,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(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)建三維實體模型。在 3D 砂型打印過程中,首先需要利用計算機輔助設(shè)計(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(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。3D砂型打印,快速實現(xiàn)砂型從設(shè)計到成品的轉(zhuǎn)化——淄博山水科技有限公司。遼寧3D打印砂型
通過對 3D 砂型打印與傳統(tǒng)砂型鑄造在技術(shù)原理、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型能力、生產(chǎn)周期、成本效益、精度與質(zhì)量以及環(huán)保等多個方面的深入對比分析,可以清晰地看出 3D 砂型打印技術(shù)相較于傳統(tǒng)砂型鑄造具有諸多優(yōu)勢。在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型方面,它突破了傳統(tǒng)工藝的限制,為產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新提供了無限可能;在生產(chǎn)周期上,大幅縮短,使企業(yè)能夠快速響應(yīng)市場需求;成本效益提升,從模具成本、材料利用率到人力成本等多維度降低了成本;精度與質(zhì)量得到有效保障,提高了產(chǎn)品的競爭力;在環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展方面,減少了材料浪費和能源消耗,降低了污染物排放,順應(yīng)了時代發(fā)展的趨勢。噴墨硅砂3D打印服務(wù)品質(zhì)鑄就信任,服務(wù)贏得滿意——淄博山水科技有限公司。
3D 打印砂型技術(shù)則打破了這一技術(shù)壁壘。通過計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件構(gòu)建渦輪葉片的三維數(shù)字模型后,3D 砂型打印機能夠依據(jù)模型信息,以逐層打印的方式,將粘結(jié)劑精確地噴射到砂床上,直接成型出帶有復(fù)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(xiàn)冷卻通道的精細(xì)結(jié)構(gòu),包括微小孔徑、異形轉(zhuǎn)角以及復(fù)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(fù)刻設(shè)計模型,確保冷卻通道的尺寸精度和表面質(zhì)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(fā)動機的整體性能。
粘結(jié)劑的選擇在 3D 砂型打印中對成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。從粘結(jié)劑的基本類型和特性出發(fā),其粘結(jié)強度、流動性、固化速度和發(fā)氣量等因素,都從不同方面影響著砂型的成型過程和終質(zhì)量。同時,粘結(jié)劑的選擇還需要與打印噴頭參數(shù)、砂粒特性以及環(huán)境條件等工藝因素進行協(xié)同優(yōu)化,才能實現(xiàn)高質(zhì)量的砂型打印。在未來,隨著 3D 砂型打印技術(shù)的不斷發(fā)展,對粘結(jié)劑性能的要求也會越來越高。研發(fā)新型高性能粘結(jié)劑,探索更合理的粘結(jié)劑選擇與工藝優(yōu)化方法,將是提升 3D 砂型打印技術(shù)水平、推動鑄造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向。鑄造企業(yè)和科研人員應(yīng)持續(xù)關(guān)注粘結(jié)劑技術(shù)的創(chuàng)新,不斷優(yōu)化打印工藝,以滿足日益多樣化和化的鑄件生產(chǎn)需求。品質(zhì)鑄就成功,服務(wù)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司。
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行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費。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。誠信鑄就輝煌,質(zhì)量贏得信賴——淄博山水科技有限公司。吉林泵閥零部件3D砂型數(shù)字化打印
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傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機,難以在透氣性和強度之間實現(xiàn)理想的平衡。通過對砂型孔隙結(jié)構(gòu)進行優(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)實驗驗證,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%,同時強度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。遼寧3D打印砂型