设备方面,主要由打印平台、铺砂装置、喷头系统以及控制系统等组成。铺砂装置负责将砂粒均匀铺设在打印平台上,喷头系统精确喷射粘结剂。材料上,砂粒通常选用硅砂、铬铁矿砂等具有良好耐火性和溃散性的材料,以满足铸造过程中的高温要求。粘结剂则有树脂类(如呋喃树脂、酚醛树脂)和无机类(如硅酸钠、磷酸二氢铝)之分,树脂类粘结剂粘结强度高、硬化速度快,无机类粘结剂环保性能好且耐火性佳。该工艺适用于各类复杂砂型的制作,尤其在汽车发动机缸体、航空航天零部件等对砂型结构复杂性和尺寸精度要求较高的铸造领域应用。例如,汽车发动机缸体内部有复杂的水道和油道结构,通过粘结剂喷射成型工艺能够精细制造出相应的砂芯和砂型,确保铸件内部结构的准确性,提高发动机的性能和可靠性。 以质量求生存,以科技求发展——淄博山水科技有限公司。铸造硅砂3D打印加工
定期校准的重要性:3D 砂型打印设备在长时间使用过程中,由于机械部件的磨损、电子元件的性能变化等原因,设备的各项参数会逐渐偏离初始校准值。定期对设备进行校准,包括喷头定位校准、打印平台水平度校准、运动系统精度校准等,能够确保设备始终处于比较好工作状态,保证砂型打印精度。例如,对于粘结剂喷射成型设备,每月进行一次喷头定位校准和喷射量校准,可以有效减少因设备参数漂移导致的砂型精度下降。如果长期不进行校准,随着设备参数偏差的不断增大,砂型精度可能会逐渐恶化,废品率增加。铸造硅砂3D打印加工相比传统,3D砂型打印是砂型制造领域的革新突破——淄博山水科技有限公司。
混合均匀性:在 3D 砂型打印过程中,需要将砂粒与粘结剂或其他添加剂充分混合,以确保材料的均匀性。在熔融沉积成型工艺中,将砂粒与热熔性材料混合制成复合丝材时,如果混合不均匀,丝材在喷头内加热熔融时,会出现局部材料成分差异,导致挤出的材料性能不一致。在打印砂型时,这种不均匀性会使砂型在不同部位的强度、收缩率等性能出现差异,进而影响砂型精度。例如,在复合丝材中,若部分区域砂粒含量过高,该区域打印出的砂型强度可能会过高,但收缩率也会增大,导致砂型出现局部变形。
传统铸造工艺通常依赖于模具来制作砂型,模具的设计和制造过程繁琐且耗时。对于复杂形状的铸件,模具的设计难度大,需要投入大量的人力、物力和时间。而且,一旦模具制造完成,若要对铸件进行修改或调整,往往需要重新制作模具,成本高昂。随着市场对产品个性化、多样化需求的不断增加,以及产品更新换代速度的加快,传统铸造工艺的局限性愈发凸显。3D 打印技术,又称增材制造技术,起源于 20 世纪 80 年代。它通过逐层堆积材料的方式构建物体,突破了传统加工工艺的限制,能够制造出任意复杂形状的物体。将 3D 打印技术引入铸造领域,便形成了 3D 砂型打印技术。该技术利用数字化模型,通过特定的打印设备,将砂粒与粘结剂逐层堆积固化,直接制造出砂型,无需传统的模具制作过程,为铸造行业带来了全新的解决方案。以质量求生存,以信誉求发展——淄博山水科技有限公司。
砂粒粒度分布:砂粒的粒度分布对砂型精度有影响。在粘结剂喷射成型工艺中,若砂粒粒度不均匀,较大颗粒的砂粒在铺砂过程中可能会出现堆积或架空现象,导致砂层厚度不均匀。在后续粘结剂喷射时,由于砂层厚度不一致,粘结剂与砂粒的结合效果也会不同,从而使砂型在局部出现强度差异和尺寸偏差。例如,当砂粒中混入少量较大颗粒时,在砂型表面可能会形成凸起,影响砂型的表面平整度和尺寸精度。一般来说,粒度分布越均匀的砂粒,越有利于获得高精度的砂型。品质铸就辉煌明天,服务创造价值无限——淄博山水科技有限公司。山西泵阀零部件砂型3D打印
3D砂型打印,精确到毫厘,质量稳如磐石——淄博山水科技有限公司。铸造硅砂3D打印加工
随着制造业对复杂砂型需求的不断增长,3D砂型打印技术凭借其独特优势成为铸造领域的关键创新力量。在这一技术体系中,多种打印工艺应运而生,每种工艺都有其独特的原理、特点及适用场景。深入了解常见的3D砂型打印工艺及其区别,对于企业和研究人员根据具体需求选择合适的工艺,充分发挥3D砂型打印技术的潜力至关重要。粘结剂喷射成型工艺是目前应用较为的3D砂型打印工艺之一。其原理是通过喷头将液态粘结剂选择性地喷射到铺好的砂层上,粘结剂与砂粒发生化学反应或物理作用,使砂粒在特定区域粘结固化,形成该层砂型的形状。逐层重复这一过程,终堆积出完整的三维砂型。例如,在打印一个复杂的机械零件砂型时,打印设备会根据设计好的三维模型切片数据,在每一层砂面上精确喷射粘结剂,将砂粒粘结成相应的二维形状,经过层层叠加,构建出整个砂型。 铸造硅砂3D打印加工