3D 砂型打印技術(shù)采用數(shù)字化控制和高精度的噴頭或材料施加裝置,能夠精確地控制砂型每一層的厚度和形狀,從而實現(xiàn)極高的尺寸精度。一般來說,3D 砂型打印的砂型尺寸精度可以達到 ±0.3mm - ±0.5mm,甚至更高,能夠滿足大多數(shù)產(chǎn)品對尺寸精度的嚴格要求。以某航空發(fā)動機企業(yè)為例,該企業(yè)采用 3D 砂型打印技術(shù)制造發(fā)動機葉片砂型,通過精確控制打印過程中的各項參數(shù),使葉片鑄件的尺寸精度達到了 ±0.1mm,與傳統(tǒng)鑄造工藝相比,尺寸精度提高了數(shù)倍,減少了后續(xù)機械加工的工作量,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。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。黑龍江工業(yè)級3D打印砂型
傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機,難以在透氣性和強度之間實現(xiàn)理想的平衡。通過對砂型孔隙結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,可以有效改善這一狀況。仿生學(xué)設(shè)計為孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路,模仿自然界中具有高效氣體傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特性的生物結(jié)構(gòu),如蜂窩結(jié)構(gòu)、海綿結(jié)構(gòu)等,設(shè)計砂型的孔隙結(jié)構(gòu)。蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,能夠在保證一定強度的前提下,提供良好的氣體通道,提高透氣性。在打印砂型時,可通過編程控制打印路徑,在砂型內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)。經(jīng)實驗驗證,采用蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的砂型,其透氣性比傳統(tǒng)砂型提高了 30% - 50%,同時強度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。西藏船舶零部件3D砂型數(shù)字化打印專業(yè)鑄就信譽,質(zhì)量保障未來——淄博山水科技有限公司。
3D 砂型打印技術(shù)的比較大優(yōu)勢之一就是無需模具。通過數(shù)字化設(shè)計和打印,直接將砂型制造出來,從根本上消除了模具設(shè)計、制造、維護和存儲等一系列成本。對于小批量生產(chǎn)而言,傳統(tǒng)鑄造的模具成本分攤到每個鑄件上的費用極高,而 3D 砂型打印由于沒有模具成本,單件成本優(yōu)勢明顯。即使對于一些需要進行批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,3D 砂型打印在產(chǎn)品研發(fā)階段也能通過快速打印樣件,幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題并進行優(yōu)化,避免了因設(shè)計失誤導(dǎo)致的模具返工和報廢,從而間接節(jié)約了大量成本。
打印噴頭的類型、孔徑大小以及噴射壓力等參數(shù),與粘結(jié)劑的性質(zhì)密切相關(guān)。不同類型的粘結(jié)劑具有不同的粘度和流動性,需要與之相匹配的噴頭參數(shù)才能實現(xiàn)均勻、精確的噴射。對于粘度較高的粘結(jié)劑,需要較大的噴射壓力和合適的噴頭孔徑,以確保粘結(jié)劑能夠順利噴出并均勻分布在砂床上。而對于粘度較低的粘結(jié)劑,則需要適當(dāng)降低噴射壓力,防止粘結(jié)劑過度擴散。此外,噴頭的運動速度和打印路徑規(guī)劃也會影響粘結(jié)劑的噴射效果和砂型的成型質(zhì)量。在打印過程中,噴頭的運動速度需要與粘結(jié)劑的固化速度相協(xié)調(diào)。如果噴頭運動速度過快,粘結(jié)劑在砂床上還未充分鋪展和滲透就被后續(xù)砂層覆蓋,會導(dǎo)致粘結(jié)不牢固;而噴頭運動速度過慢,則會延長打印時間,降低生產(chǎn)效率。因此,在選擇粘結(jié)劑后,需要根據(jù)其特性對打印噴頭的參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整,以實現(xiàn)比較好的打印效果。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。
傳統(tǒng)砂型鑄造在型砂造型過程中,由于需要制作模具和進行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費。據(jù)統(tǒng)計,傳統(tǒng)鑄造工藝的材料利用率通常在 50% - 70% 之間。而 3D 砂型打印采用按需打印的方式,根據(jù)砂型的三維模型精確控制材料的使用,未被粘結(jié)的砂料可以回收再利用,提高了材料利用率。一般情況下,3D 砂型打印的材料利用率可以達到 90% 以上,甚至更高。傳統(tǒng)砂型鑄造是一個勞動密集型的生產(chǎn)過程,從模具制作、砂型造型、修模到鑄件清理等環(huán)節(jié),都需要大量的人工操作。隨著勞動力成本的不斷上升,人工成本在鑄造企業(yè)的總成本中所占比例越來越大。同時,人工操作還存在著生產(chǎn)效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題。3D砂型打印,以環(huán)保理念打造砂型,減少資源浪費——淄博山水科技有限公司。西藏船舶零部件3D砂型數(shù)字化打印
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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(dǎo)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(fù)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(fù)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(dāng)增加打印層厚至 0.4 - 0.5mm。黑龍江工業(yè)級3D打印砂型