隨著制造業(yè)對(duì)復(fù)雜砂型需求的不斷增長(zhǎng),3D砂型打印技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為鑄造領(lǐng)域的關(guān)鍵創(chuàng)新力量。在這一技術(shù)體系中,多種打印工藝應(yīng)運(yùn)而生,每種工藝都有其獨(dú)特的原理、特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。深入了解常見(jiàn)的3D砂型打印工藝及其區(qū)別,對(duì)于企業(yè)和研究人員根據(jù)具體需求選擇合適的工藝,充分發(fā)揮3D砂型打印技術(shù)的潛力至關(guān)重要。粘結(jié)劑噴射成型工藝是目前應(yīng)用較為的3D砂型打印工藝之一。其原理是通過(guò)噴頭將液態(tài)粘結(jié)劑選擇性地噴射到鋪好的砂層上,粘結(jié)劑與砂粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理作用,使砂粒在特定區(qū)域粘結(jié)固化,形成該層砂型的形狀。逐層重復(fù)這一過(guò)程,終堆積出完整的三維砂型。例如,在打印一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械零件砂型時(shí),打印設(shè)備會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)好的三維模型切片數(shù)據(jù),在每一層砂面上精確噴射粘結(jié)劑,將砂粒粘結(jié)成相應(yīng)的二維形狀,經(jīng)過(guò)層層疊加,構(gòu)建出整個(gè)砂型。 3D砂型打印,在保證質(zhì)量的前提下降低砂型制作成本——淄博山水科技有限公司。貴州砂型3D打印設(shè)備
對(duì)設(shè)備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響:打印速度還會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在高速打印時(shí),設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件,如噴頭、打印平臺(tái)等,需要承受較大的慣性力。如果設(shè)備的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)剛性不足或控制精度不夠,在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)或位移偏差,從而影響砂型的精度。例如,在打印一個(gè)大型砂型時(shí),如果打印速度過(guò)快,打印平臺(tái)在快速升降過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng),導(dǎo)致每層砂型在垂直方向上的位置不準(zhǔn)確,終影響砂型的整體精度。材料固化溫度:在光固化成型工藝中,溫度對(duì)光敏樹(shù)脂的固化過(guò)程有著重要影響。合適的固化溫度能夠使樹(shù)脂充分固化,形成穩(wěn)定的砂型結(jié)構(gòu)。如果固化溫度過(guò)低,樹(shù)脂固化不完全,砂型的強(qiáng)度和精度都會(huì)受到影響,可能出現(xiàn)砂型局部發(fā)軟、變形等問(wèn)題。例如,當(dāng)固化溫度低于樹(shù)脂的佳固化溫度10℃時(shí),砂型在脫模后可能會(huì)出現(xiàn)明顯的變形,尺寸精度嚴(yán)重下降。相反,固化溫度過(guò)高,樹(shù)脂可能會(huì)發(fā)生過(guò)度固化,導(dǎo)致砂型收縮率增大,出現(xiàn)開(kāi)裂等缺陷。在實(shí)際打印過(guò)程中,需要精確控制固化溫度,一般通過(guò)設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)將溫度波動(dòng)控制在±2℃以?xún)?nèi),以保證砂型的精度和質(zhì)量。 陜西鑄造砂型3D打印以3D砂型打印之精,鑄砂型質(zhì)量之魂——淄博山水科技有限公司。
航空航天領(lǐng)域?qū)α悴考男阅芎唾|(zhì)量要求極高,且零部件形狀往往非常復(fù)雜。3D砂型打印技術(shù)為航空航天復(fù)雜零部件的鑄造提供了有效的解決方案。例如,在制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的砂型時(shí),3D砂型打印技術(shù)能夠制造出具有精確冷卻通道結(jié)構(gòu)的型芯,滿(mǎn)足葉片在高溫工作環(huán)境下的冷卻需求。通過(guò)3D砂型打印制造的砂型,能夠?qū)崿F(xiàn)葉片鑄件的近凈成型,減少后續(xù)加工余量,提高材料利用率和生產(chǎn)效率。同時(shí),由于砂型的精度高,能夠有效保證葉片鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量,提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的性能和可靠性。
鋪砂過(guò)程:在打印設(shè)備中,首先通過(guò)鋪砂裝置將一層均勻厚度的砂粒鋪設(shè)在打印平臺(tái)上。鋪砂裝置通常采用刮板或滾輪等方式,確保砂粒能夠均勻地覆蓋在打印平臺(tái)上,并且砂層厚度符合切片設(shè)定的厚度要求。例如,在一臺(tái)采用刮板鋪砂的 3D 砂型打印機(jī)中,刮板會(huì)在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,沿著打印平臺(tái)表面勻速移動(dòng),將砂箱中的砂粒刮平,形成一層厚度為 0.2mm 的砂層。粘結(jié)劑噴射:鋪砂完成后,打印頭會(huì)按照切片數(shù)據(jù),在砂層上精確噴射粘結(jié)劑。打印頭通常采用壓電式噴頭或熱發(fā)泡式噴頭,能夠?qū)⒄辰Y(jié)劑以微小液滴的形式噴射到砂層表面。粘結(jié)劑噴射的位置和量由切片數(shù)據(jù)控制,只有在需要固化的區(qū)域才會(huì)噴射粘結(jié)劑,從而將砂粒粘結(jié)成該層砂型的形狀。例如,對(duì)于一個(gè)帶有復(fù)雜圖案的砂型,打印頭會(huì)根據(jù)切片數(shù)據(jù),在相應(yīng)位置精確噴射粘結(jié)劑,將砂粒粘結(jié)成圖案形狀,而在不需要粘結(jié)的區(qū)域則不會(huì)噴射粘結(jié)劑。在鑄造的舞臺(tái)上,3D砂型打印在各個(gè)行業(yè)熠熠生輝——淄博山水科技有限公司。
常見(jiàn)的 3D 砂型打印工藝,包括粘結(jié)劑噴射成型、光固化成型、熔融沉積成型和分層實(shí)體制造等,各自具有獨(dú)特的原理、材料特性、精度表現(xiàn)、打印速度以及成本特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,企業(yè)和研究人員需要根據(jù)砂型的具體要求,如復(fù)雜程度、精度要求、表面質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及成本預(yù)算等因素,綜合考慮選擇合適的打印工藝。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,各 3D 砂型打印工藝也在持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新,未來(lái)有望在精度、效率、成本等方面取得更大突破,進(jìn)一步推動(dòng)鑄造行業(yè)的數(shù)字化、智能化發(fā)展,滿(mǎn)足日益多樣化的制造業(yè)需求。3D砂型打印,精確到毫厘,質(zhì)量穩(wěn)如磐石——淄博山水科技有限公司。陜西工業(yè)級(jí)3D打印砂型
選擇3D砂型打印,開(kāi)啟環(huán)保節(jié)能的砂型制造之旅——淄博山水科技有限公司。貴州砂型3D打印設(shè)備
清砂方法的選擇:清砂處理是去除砂型表面和內(nèi)部未粘結(jié)砂粒的重要環(huán)節(jié)。不同的清砂方法對(duì)砂型精度的影響不同。吹砂清砂是一種常用的方法,利用壓縮空氣將砂粒吹掉。但如果壓縮空氣壓力過(guò)大,可能會(huì)對(duì)砂型表面造成沖擊,導(dǎo)致砂型表面砂粒脫落或局部結(jié)構(gòu)損壞,影響砂型精度。例如,對(duì)于一個(gè)表面質(zhì)量要求較高的砂型,過(guò)高壓力的吹砂可能會(huì)使砂型表面出現(xiàn)麻點(diǎn),降低表面平整度。水洗清砂則適用于一些對(duì)殘留砂粒要求較高的砂型,但水洗過(guò)程中如果水流速度過(guò)快或浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能會(huì)使砂型中的粘結(jié)劑溶解或砂型結(jié)構(gòu)受損,影響砂型精度。清砂過(guò)程的操作控制:在清砂過(guò)程中,操作控制也非常關(guān)鍵。在使用機(jī)械清砂設(shè)備,如振動(dòng)篩等,需要控制振動(dòng)頻率和時(shí)間,避免因過(guò)度振動(dòng)導(dǎo)致砂型內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng)或砂型整體變形。對(duì)于一些復(fù)雜形狀的砂型,清砂過(guò)程中還需要注意避免清砂工具對(duì)砂型的關(guān)鍵部位造成損傷。例如,在清理帶有細(xì)長(zhǎng)型芯的砂型時(shí),要小心操作,防止清砂工具碰撞型芯,導(dǎo)致型芯折斷或變形,影響砂型精度和后續(xù)鑄件質(zhì)量。 貴州砂型3D打印設(shè)備