在 3D 打印砂型技術(shù)廣泛應用于鑄造領(lǐng)域的當下,砂型的透氣性和強度是決定鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。透氣性良好能確保澆注時型腔內(nèi)氣體順利排出,避免鑄件出現(xiàn)氣孔、氣縮孔等缺陷;而足夠的強度則可保障砂型在打印、搬運、澆注等過程中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止砂型損壞或變形。然而,這兩種性能在實際生產(chǎn)中往往呈現(xiàn)相互制約的關(guān)系,提升透氣性可能導致強度下降,增強強度又可能影響透氣性。如何實現(xiàn) 3D 打印砂型透氣性和強度的有效平衡,成為鑄造企業(yè)和科研人員亟待解決的重要課題。本文將從材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設計創(chuàng)新等多個維度,深入探討 3D 打印砂型透氣性與強度平衡的方法與策略。品質(zhì)鑄就信譽,服務贏得客戶——淄博山水科技有限公司。浙江硅砂3D打印多少錢
過薄的打印層會增加打印時間和成本,并且在粘結(jié)劑用量相同的情況下,由于每層砂粒之間的粘結(jié)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(chǎn)效率,同時在一定程度上增加砂粒之間的粘結(jié)面積,有利于提度,但過厚的打印層會使砂型結(jié)構(gòu)變得粗糙,孔隙不規(guī)則,透氣性下降。因此,需要根據(jù)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(jié)構(gòu)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。北京汽車零部件3D砂型打印品質(zhì)鑄就榮譽,服務成就輝煌——淄博山水科技有限公司。
砂粒作為 3D 打印砂型的主要原材料,其粒度、形狀、表面粗糙度等特性對砂型的透氣性和強度有著根本性的影響。一般來說,粗粒度的砂粒堆積后形成的孔隙較大,有利于提高砂型的透氣性。因為較大的孔隙為氣體提供了更寬敞的通道,使氣體在澆注過程中能夠更順暢地排出。例如,使用粒度為 50/100 目的石英砂打印砂型,相較于 70/140 目的石英砂,前者形成的砂型透氣性明顯更高。但粗粒度砂粒之間的接觸面積較小,在粘結(jié)劑作用下形成的粘結(jié)橋數(shù)量相對較少,這會導致砂型的強度降低。
環(huán)境溫度和濕度對粘結(jié)劑的性能和砂型的成型質(zhì)量有著重要影響。不同類型的粘結(jié)劑對環(huán)境溫度和濕度的敏感程度不同。有機粘結(jié)劑在低溫高濕環(huán)境下,固化速度會明顯減慢,粘結(jié)強度也會降低;而無機粘結(jié)劑則對環(huán)境濕度較為敏感,在濕度較大的環(huán)境中,其粘結(jié)性能可能會受到影響。為了保證砂型的成型質(zhì)量,需要根據(jù)粘結(jié)劑的特性,控制生產(chǎn)環(huán)境的溫度和濕度。在冬季或寒冷地區(qū),對于一些對溫度敏感的有機粘結(jié)劑,可以通過提高環(huán)境溫度、對砂料和粘結(jié)劑進行預熱等方式,加快粘結(jié)劑的固化速度;在潮濕地區(qū)或雨季,對于無機粘結(jié)劑,需要采取防潮措施,如使用干燥設備對砂料和粘結(jié)劑進行干燥處理,確保粘結(jié)劑的性能穩(wěn)定。用3D砂型打印,定制屬于您的特殊砂型,創(chuàng)造無限可能——淄博山水科技有限公司。
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(jié)劑在砂床上的鋪展和滲透不充分,會導致砂粒粘結(jié)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(jié)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(jié)劑噴射過于集中,造成局部粘結(jié)劑過多,影響透氣性;壓力過小,則粘結(jié)劑無法有效滲透到砂粒之間,砂型強度不足。所以,要根據(jù)粘結(jié)劑的粘度、砂粒特性等因素,精確調(diào)整噴頭運動速度和噴射壓力,以實現(xiàn)透氣性和強度的平衡。3D砂型打印,環(huán)保節(jié)能新選擇,塑造綠色砂型——淄博山水科技有限公司。江蘇船舶零部件3D打印砂型
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粘結(jié)劑的用量也至關(guān)重要。增加粘結(jié)劑用量通常會提高砂型強度,因為更多的粘結(jié)劑能夠形成更多、更牢固的粘結(jié)橋。但過量的粘結(jié)劑會填充砂粒之間的孔隙,嚴重降低透氣性。因此,需要通過實驗和生產(chǎn)實踐,確定不同鑄件、不同砂粒條件下粘結(jié)劑的比較好用量,在保證砂型強度滿足生產(chǎn)要求的前提下,盡量減少對透氣性的影響。在 3D 打印砂型過程中,打印參數(shù)對砂型的透氣性和強度有著直接影響。打印層厚是一個關(guān)鍵參數(shù),較薄的打印層能夠使砂型的結(jié)構(gòu)更加精細,有助于提高砂型的表面質(zhì)量和尺寸精度,同時也有利于氣體在砂型內(nèi)部的流動,提高透氣性。浙江硅砂3D打印多少錢