3D 砂型打印通過 “數(shù)字化模型驅(qū)動 + 自動化生產(chǎn)”,實(shí)現(xiàn)了砂型成型與鑄件質(zhì)量的精細(xì)控制,尺寸精度、表面質(zhì)量、內(nèi)部缺陷控制能力均優(yōu)于傳統(tǒng)工藝,質(zhì)量成本降低。尺寸精度方面,3D 砂型打印的尺寸精度由 “模型精度(±0.01mm)+ 設(shè)備打印精度(±0.05mm)” 決定,且可通過切片軟件預(yù)設(shè)收縮補(bǔ)償(根據(jù)砂材與金屬材質(zhì)特性精細(xì)設(shè)置收縮率 0.2%-0.5%),鑄件尺寸精度可達(dá) CT8-CT10 級,關(guān)鍵尺寸誤差波動范圍控制在 ±0.05-0.1mm。以相同的液壓閥塊鑄件為例,3D 砂型打印生產(chǎn)的鑄件關(guān)鍵尺寸合格率達(dá) 98%, 2% 的鑄件需輕微返工,返工成本約 300 元 / 件,質(zhì)量成本占單件總成本的 5% 以下,較傳統(tǒng)工藝降低 80%。表面質(zhì)量方面,3D 砂型打印的砂型表面粗糙度由砂材粒度與打印參數(shù)決定,采用細(xì)粒度石英砂(粒度 0.1-0.2mm)與優(yōu)化的噴射參數(shù)(噴頭直徑 50μm,砂層厚度 0.1mm),砂型表面粗糙度可達(dá) Ra 12.5-25μm,鑄件表面粗糙度相應(yīng)提升至 Ra 12.5-16μm,無需后續(xù)打磨或需輕微打磨,打磨成本降至 200 元 / 件以下,較傳統(tǒng)工藝降低 75%。專業(yè)鑄就信譽(yù),質(zhì)量保障未來——淄博山水科技有限公司。吉林噴射硅砂3D打印

固化成型是 3D 砂型打印的終環(huán)節(jié),其過程是 “鋪砂 - 噴射 - 固化” 的循環(huán)重復(fù),直至整個砂型完成成型。在每一層的循環(huán)中,打印平臺會在完成當(dāng)前層粘結(jié)劑噴射后,沿 Z 軸方向下降一個切片厚度(0.1-0.3mm),隨后鋪砂輥鋪設(shè)下一層砂材,粘結(jié)劑噴頭繼續(xù)噴射,如此反復(fù),實(shí)現(xiàn)砂型的逐層累加。固化成型過程中,需重點(diǎn)控制 “層間結(jié)合強(qiáng)度” 與 “砂型整體變形”。層間結(jié)合強(qiáng)度主要依賴粘結(jié)劑在砂層間的滲透深度 —— 若滲透深度過淺(小于砂材顆粒直徑的 1/3),層間粘結(jié)不牢固,易出現(xiàn)分層缺陷;若滲透深度過深(大于砂材顆粒直徑的 2/3),則會導(dǎo)致砂型表面出現(xiàn) “過固化” 現(xiàn)象,影響后續(xù)鑄件表面粗糙度。為保障滲透深度適中,技術(shù)人員需通過調(diào)整粘結(jié)劑粘度(通??刂圃?10-20mPa?s)、噴射壓力(0.1-0.3MPa)與鋪砂密度(1.5-1.7g/cm3),形成比較好工藝參數(shù)組合。吉林噴射硅砂3D打印3D砂型打印,是鑄造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要引擎——淄博山水科技有限公司。

在現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域,渦輪葉片、發(fā)動機(jī)缸體等復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)制造,對鑄造工藝提出了極為嚴(yán)苛的要求。傳統(tǒng)鑄造工藝在面對這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件時,往往面臨諸多技術(shù)瓶頸與成本壓力,難以滿足日益增長的高性能產(chǎn)品需求。而3D打印砂型技術(shù)憑借其獨(dú)特的數(shù)字化、柔性化制造特性,為復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)帶來了性的突破,在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型、生產(chǎn)周期、精度質(zhì)量等多個方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。渦輪葉片作為航空發(fā)動機(jī)的部件,其性能直接決定發(fā)動機(jī)的效率與可靠性?,F(xiàn)代渦輪葉片為了提高冷卻效率和耐高溫性能,內(nèi)部設(shè)計了復(fù)雜的冷卻通道,這些通道結(jié)構(gòu)精細(xì),形狀復(fù)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(shí)現(xiàn)冷卻通道的精確成型。例如,采用傳統(tǒng)的型芯組合方式構(gòu)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(xiàn)位置偏差,導(dǎo)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。
在 3D 砂型打印技術(shù)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,砂型的成型質(zhì)量直接關(guān)系到終鑄件的性能與精度。而粘結(jié)劑作為 3D 砂型打印過程中至關(guān)重要的材料,其選擇對砂型的成型質(zhì)量有著決定性作用。不同類型的粘結(jié)劑具有各異的物理化學(xué)性質(zhì),這些性質(zhì)會在砂型打印的各個環(huán)節(jié),從打印過程中的鋪粉與粘結(jié),到后續(xù)的固化成型,都產(chǎn)生影響。深入探究粘結(jié)劑選擇與成型質(zhì)量之間的內(nèi)在聯(lián)系,不僅有助于優(yōu)化 3D 砂型打印工藝,還能為提升鑄件質(zhì)量、拓展 3D 砂型打印技術(shù)的應(yīng)用邊界提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。選擇3D砂型打印,開啟環(huán)保節(jié)能的砂型制造之旅——淄博山水科技有限公司。

3D砂型打印技術(shù)通過“精細(xì)控制砂型強(qiáng)度”與“優(yōu)化金屬液澆注路徑”,可突破傳統(tǒng)工藝的極限,實(shí)現(xiàn)薄壁與高鏤空率結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定成型。在砂型打印過程中,可通過調(diào)整粘結(jié)劑噴射量(薄壁區(qū)域增加噴射量,提升砂型強(qiáng)度)與砂層厚度(采用0.1mm薄砂層,提升成型精度),使砂型在保障支撐強(qiáng)度的同時,滿足薄壁成型需求;同時,通過數(shù)字化模擬優(yōu)化澆注系統(tǒng)(如采用底注式澆注,提升金屬液流動性),避免澆不足缺陷。上述航空航天鏤空框架鑄件采用3D砂型打印技術(shù)制造時,可按原設(shè)計(壁厚2mm,鏤空率60%)直接生產(chǎn),鑄件澆不足率降至5%以下,砂型坍塌率為0,重量較傳統(tǒng)工藝調(diào)整后的鑄件減輕40%,完全滿足輕量化設(shè)計要求,且鑄件的力學(xué)性能(如抗拉強(qiáng)度、疲勞壽命)未受影響。3D砂型打印,在機(jī)械制造、藝術(shù)鑄造等領(lǐng)域大放異彩——淄博山水科技有限公司。青海船舶零部件3D打印砂型
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當(dāng)粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度過高時,雖然砂型的強(qiáng)度得到了保障,但也可能帶來一些問題。過高的粘結(jié)強(qiáng)度會使砂型在脫模過程中變得困難,容易造成砂型的損壞。同時,過高的粘結(jié)強(qiáng)度還可能導(dǎo)致砂型的透氣性降低,在金屬液澆注過程中,型腔內(nèi)的氣體無法及時排出,從而在鑄件內(nèi)部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,影響鑄件的質(zhì)量。因此,選擇合適粘結(jié)強(qiáng)度的粘結(jié)劑,是保證砂型成型質(zhì)量的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)鑄件的形狀、尺寸、材質(zhì)以及生產(chǎn)工藝要求,綜合考慮粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度,以確保砂型在打印、脫模和澆注過程中都能保持良好的性能。吉林噴射硅砂3D打印