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。选择3D砂型打印,就是选择可靠稳定的砂型制造途径——淄博山水科技有限公司。黑龙江3D砂型数字化打印
粘结剂的固化过程对砂型的透气性和强度有着重要影响,选择合适的固化工艺能够有效平衡二者的关系。对于有机粘结剂,常用的固化方式有热固化和化学固化。热固化是通过升高温度使粘结剂快速固化,这种方式能够在短时间内形成较高的强度,但高温可能导致粘结剂过度收缩,堵塞砂粒间的孔隙,降低透气性。化学固化则是利用固化剂与粘结剂发生化学反应实现固化,其固化速度相对较慢,但可以在较低温度下进行,对砂型透气性的影响较小。因此,在实际生产中,可根据铸件的特点和要求,选择合适的固化方式。对于对强度要求迫切且对透气性影响可接受的铸件,可采用热固化;对于对透气性要求较高的铸件,优先选择化学固化。宁夏砂型3D打印加工专业铸就辉煌,品质创造价值——淄博山水科技有限公司。
当粘结剂的粘结强度过高时,虽然砂型的强度得到了保障,但也可能带来一些问题。过高的粘结强度会使砂型在脱模过程中变得困难,容易造成砂型的损坏。同时,过高的粘结强度还可能导致砂型的透气性降低,在金属液浇注过程中,型腔内的气体无法及时排出,从而在铸件内部形成气孔、气缩孔等缺陷,影响铸件的质量。因此,选择合适粘结强度的粘结剂,是保证砂型成型质量的关键。在实际生产中,需要根据铸件的形状、尺寸、材质以及生产工艺要求,综合考虑粘结剂的粘结强度,以确保砂型在打印、脱模和浇注过程中都能保持良好的性能。
呋喃类粘结剂同样具有独特的优势,它对酸催化剂较为敏感,能够在酸性条件下快速固化,形成坚硬的粘结膜。呋喃类粘结剂粘结的砂型具有较高的尺寸精度和较低的发气量,这对于减少铸件内部气孔、提高铸件质量具有重要意义。然而,呋喃类粘结剂价格相对较高,且在使用过程中需要严格控制催化剂的用量和配比,否则可能会影响砂型的固化效果和强度。无机粘结剂以水玻璃、磷酸盐等为,与有机粘结剂相比,具有环保、成本低等优势。水玻璃是一种常见的无机粘结剂,它在砂型打印中通过与硬化剂反应,使砂粒之间形成粘结。水玻璃粘结剂的粘结强度相对较低,但通过合理的配方设计和工艺控制,可以满足一些对强度要求不太高的铸件生产需求。例如,在一些小型装饰性铸件或对成本较为敏感的批量生产中,水玻璃粘结剂得到了广泛应用。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。
传统砂型铸造在砂型紧实过程中,难以确保型砂在复杂型腔中均匀分布,容易造成砂型局部强度不足或疏松,从而在浇注过程中引发砂眼、气孔、缩孔等缺陷,影响铸件的质量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要对铸件设计进行修改,往往需要重新制作模具,这进一步延长了产品开发周期,增加了成本。3D 砂型打印技术,也被称为增材制造技术,它基于离散 - 堆积原理,通过逐层添加材料的方式构建三维实体模型。在 3D 砂型打印过程中,首先需要利用计算机辅助设计(CAD)软件创建铸件的三维数字模型,然后将该模型导入到 3D 砂型打印机中。打印机根据模型的分层信息,通过喷头或其他材料施加装置,将粘结剂或其他成型材料按照预定路径精确地喷射或铺设在砂床上,使砂粒逐层粘结固化,逐步堆积形成所需形状的砂型。选择我们共同见证辉煌未来和成长历程——淄博山水科技有限公司。浙江3D打印砂型中心
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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。黑龙江3D砂型数字化打印