根据砂型不同部位在浇注过程中的受力情况和气体排出需求,设计孔隙率不同的结构。在砂型的顶部和侧面等气体排出关键部位,增加孔隙率,提高透气性;在砂型的底部和支撑部位,适当降低孔隙率,保证强度。通过这种梯度孔隙结构设计,能够使砂型在不同部位发挥比较好性能,实现透气性和强度的局部优化与整体平衡。在 3D 打印砂型中设置合理的加强结构,是提高砂型强度而不影响透气性的有效方法。加强筋是一种常见的加强结构,在砂型的薄壁部位、悬空部位或受力较大的部位设置加强筋,可以增强砂型的局部强度,防止砂型在打印、搬运和浇注过程中发生变形或损坏。加强筋的形状、尺寸和布置方式会影响砂型的透气性和强度。例如,采用细长的三角形加强筋,相较于粗大的矩形加强筋,在增加强度的同时,对砂型透气性的影响较小。因为细长的三角形加强筋占据的空间较小,不会过多堵塞砂粒间的孔隙,且其独特的几何形状能够有效分散应力,提高砂型强度。专业铸就品牌,服务创造价值——淄博山水科技有限公司。江西砂型3D打印设备
在现代制造业领域,涡轮叶片、发动机缸体等复杂铸件的生产制造,对铸造工艺提出了极为严苛的要求。传统铸造工艺在面对这类复杂结构铸件时,往往面临诸多技术瓶颈与成本压力,难以满足日益增长的高性能产品需求。而3D打印砂型技术凭借其独特的数字化、柔性化制造特性,为复杂铸件的生产带来了性的突破,在复杂结构成型、生产周期、精度质量等多个方面展现出优势。涡轮叶片作为航空发动机的部件,其性能直接决定发动机的效率与可靠性。现代涡轮叶片为了提高冷却效率和耐高温性能,内部设计了复杂的冷却通道,这些通道结构精细,形状复杂,具有大量的异形曲面和微小孔径,部分冷却通道的直径甚至不足 1 毫米。传统铸造工艺在制造此类涡轮叶片砂型时,由于受到模具加工能力和砂型组装精度的限制,难以实现冷却通道的精确成型。例如,采用传统的型芯组合方式构建冷却通道,不仅需要制作多个高精度的小型芯,而且在组装过程中极易出现位置偏差,导致冷却通道尺寸精度难以保证,影响叶片的冷却效果和使用寿命。吉林硅砂3D打印中心3D砂型打印,环保节能,让砂型制造与环境和谐共生——淄博山水科技有限公司。
粘结剂的选择在 3D 砂型打印中对成型质量起着至关重要的作用。从粘结剂的基本类型和特性出发,其粘结强度、流动性、固化速度和发气量等因素,都从不同方面影响着砂型的成型过程和终质量。同时,粘结剂的选择还需要与打印喷头参数、砂粒特性以及环境条件等工艺因素进行协同优化,才能实现高质量的砂型打印。在未来,随着 3D 砂型打印技术的不断发展,对粘结剂性能的要求也会越来越高。研发新型高性能粘结剂,探索更合理的粘结剂选择与工艺优化方法,将是提升 3D 砂型打印技术水平、推动铸造行业发展的关键方向。铸造企业和科研人员应持续关注粘结剂技术的创新,不断优化打印工艺,以满足日益多样化和化的铸件生产需求。
无机粘结剂如硅酸钠(水玻璃),具有环保、成本低等优点,其粘结的砂型透气性相对较好,因为水玻璃在固化过程中形成的凝胶结构不会完全堵塞砂粒间的孔隙,为气体排出保留了通道。然而,水玻璃粘结剂的粘结强度相对较低,难以满足一些对强度要求较高的铸件生产需求。为了平衡透气性和强度,可采用复合粘结剂,将有机粘结剂和无机粘结剂按一定比例混合使用。例如,在水玻璃中添加适量的酚醛树脂,既能利用水玻璃良好的透气性,又能借助酚醛树脂提高砂型的强度,通过调整二者的比例,实现透气性和强度的比较好平衡。厂家实力,信誉保证——淄博山水科技有限公司。
3D 打印砂型技术则打破了这一技术壁垒。通过计算机辅助设计(CAD)软件构建涡轮叶片的三维数字模型后,3D 砂型打印机能够依据模型信息,以逐层打印的方式,将粘结剂精确地喷射到砂床上,直接成型出带有复杂冷却通道的砂型。打印过程中,无需考虑模具的限制,能够轻松实现冷却通道的精细结构,包括微小孔径、异形转角以及复杂的空间布局等。这种高精度的砂型成型能力,使得涡轮叶片在铸造过程中能够完美复刻设计模型,确保冷却通道的尺寸精度和表面质量,从而有效提高叶片的冷却效率和耐高温性能,提升航空发动机的整体性能。质量铸就辉煌,信誉赢得未来——淄博山水科技有限公司。江苏大型3D打印砂型
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发气量是指粘结剂在高温下分解产生气体的量。在金属液浇注过程中,砂型会受到高温作用,粘结剂会发生分解和气化。如果粘结剂的发气量过大,产生的大量气体无法及时排出砂型,会在铸件内部形成气孔、气缩孔等缺陷,严重影响铸件的质量和性能。特别是对于一些对内部质量要求较高的铸件,如航空航天领域的发动机部件、汽车发动机缸体等,粘结剂发气量的控制尤为重要 。不同类型的粘结剂发气量差异较大。一般来说,有机粘结剂的发气量相对较高,而无机粘结剂的发气量较低。为了降低粘结剂的发气量,可以采取多种措施。一方面,可以选择发气量较低的粘结剂,如一些新型的低发气有机粘结剂或无机粘结剂;另一方面,可以在粘结剂中添加一些能够降低发气量的添加剂,如消泡剂、除气剂等。此外,合理设计砂型的排气系统,增加砂型的透气性,也有助于及时排出浇注过程中产生的气体,减少铸件气孔缺陷的产生。江西砂型3D打印设备