傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實(shí)過程中，難以確保型砂在復(fù)雜型腔中均勻分布，容易造成砂型局部強(qiáng)度不足或疏松，從而在澆注過程中引發(fā)砂眼、氣孔、縮孔等缺陷，影響鑄件的質(zhì)量和性能。而且，一旦模具制作完成，若要對(duì)鑄件設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，往往需要重新制作模具，這進(jìn)一步延長了產(chǎn)品開發(fā)周期，增加了成本。3D 砂型打印技術(shù)，也被稱為增材制造技術(shù)，它基于離散 - 堆積原理，通過逐層添加材料的方式構(gòu)建三維實(shí)體模型。在 3D 砂型打印過程中，首先需要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件創(chuàng)建鑄件的三維數(shù)字模型，然后將該模型導(dǎo)入到 3D 砂型打印機(jī)中。打印機(jī)根據(jù)模型的分層信息，通過噴頭或其他材料施加裝置，將粘結(jié)劑或其他成型材料按照預(yù)定路徑精確地噴射或鋪設(shè)在砂床上，使砂粒逐層粘結(jié)固化，逐步堆積形成所需形狀的砂型。3D砂型打印，激發(fā)鑄造行業(yè)創(chuàng)新活力，開創(chuàng)發(fā)展新局面——淄博山水科技有限公司。河北砂型3D打印中心

在傳統(tǒng)砂型鑄造過程中，制作模具是極為關(guān)鍵且耗時(shí)費(fèi)力的環(huán)節(jié)。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的鑄件，模具制作相對(duì)容易；但當(dāng)鑄件形狀復(fù)雜，尤其是具有內(nèi)部空腔、異形曲面、薄壁結(jié)構(gòu)或精細(xì)細(xì)節(jié)時(shí)，模具制造的難度呈幾何倍數(shù)增長。例如，對(duì)于帶有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，傳統(tǒng)方法需要通過多個(gè)型芯組合來構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這不僅要求極高的模具加工精度，而且在型芯裝配過程中極易出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部質(zhì)量難以保證。同時(shí)，模具制作過程涉及到機(jī)械加工、鉗工修整等多個(gè)工序，需要大量的人力投入和較長的制作周期，這無疑增加了生產(chǎn)成本。甘肅大型工業(yè)級(jí)3D砂型數(shù)字化打印品質(zhì)鑄就未來，服務(wù)贏得信賴——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(jìn)行砂型修整，往往會(huì)造成大量型砂的浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(dá)到 90% 以上，甚至更高。傳統(tǒng)砂型鑄造是一個(gè)勞動(dòng)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(dòng)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(shí)，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。

在復(fù)雜鑄件的小批量生產(chǎn)中，傳統(tǒng)鑄造工藝的成本劣勢(shì)尤為明顯。由于模具制作成本高，且模具的使用壽命有限，小批量生產(chǎn)時(shí)模具成本分?jǐn)偟矫總€(gè)鑄件上的費(fèi)用極高。而 3D 打印砂型技術(shù)無需制作模具，直接根據(jù)數(shù)字模型進(jìn)行砂型打印，降低了生產(chǎn)成本。對(duì)于一些汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的小批量定制生產(chǎn)，采用 3D 打印砂型技術(shù)，不僅可以根據(jù)客戶的特殊需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而且生產(chǎn)周期短、成本低，能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。復(fù)雜鑄件對(duì)尺寸精度要求極高，尤其是渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等關(guān)鍵部件，微小的尺寸偏差都可能影響產(chǎn)品的性能和可靠性。傳統(tǒng)鑄造工藝受模具精度、砂型緊實(shí)度、金屬液收縮等多種因素影響，難以保證鑄件的尺寸精度。對(duì)于渦輪葉片，其葉身型面的尺寸精度要求通常在 ±0.1 毫米以內(nèi)，傳統(tǒng)鑄造工藝很難達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，往往需要進(jìn)行大量的后續(xù)機(jī)械加工來修正尺寸偏差，增加了生產(chǎn)成本和加工時(shí)間。品質(zhì)鑄就形象，服務(wù)成就未來——淄博山水科技有限公司。

發(fā)動(dòng)機(jī)缸體作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)同樣十分復(fù)雜，內(nèi)部包含多個(gè)相互連通的氣缸、冷卻水套、潤滑油道等結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)鑄造工藝制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體砂型時(shí)，通常需要將多個(gè)砂芯進(jìn)行組裝，這不僅增加了砂型制造的難度和成本，而且容易出現(xiàn)砂芯錯(cuò)位、縫隙等問題，影響缸體的尺寸精度和內(nèi)部質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)工藝在設(shè)計(jì)變更時(shí)，需要重新制作模具和砂芯，周期長、成本高，難以滿足快速迭代的市場(chǎng)需求。3D 打印砂型技術(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的生產(chǎn)帶來了全新的解決方案。利用 3D 打印技術(shù)，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和打印，無需進(jìn)行繁瑣的砂芯組裝。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以將原本分散的冷卻水套、潤滑油道等結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，減少砂型的拼接數(shù)量，提高缸體的整體質(zhì)量和可靠性。同時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需在 CAD 模型中進(jìn)行修改，然后重新導(dǎo)入 3D 砂型打印機(jī)，即可快速打印出新的砂型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速迭代，縮短了研發(fā)周期，降低了開發(fā)成本。3D砂型打印，環(huán)保節(jié)能，讓砂型制造與環(huán)境和諧共生——淄博山水科技有限公司。天津噴墨硅砂3D打印

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砂粒的表面粗糙度也會(huì)影響砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面積大，能夠?yàn)檎辰Y(jié)劑提供更多的附著點(diǎn)，增強(qiáng)粘結(jié)效果，提高砂型強(qiáng)度。但粗糙的表面會(huì)使砂粒之間的孔隙更加不規(guī)則，在一定程度上阻礙氣體的流動(dòng)，降低透氣性。所以，在選擇砂粒時(shí)，要在表面粗糙度與透氣性、強(qiáng)度之間尋求平衡，可通過對(duì)砂粒進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，如打磨、拋光等，來?yōu)化砂型的性能。粘結(jié)劑是連接砂粒、賦予砂型強(qiáng)度的關(guān)鍵材料，其種類、用量和特性對(duì)砂型透氣性和強(qiáng)度的平衡起著決定性作用。不同類型的粘結(jié)劑在粘結(jié)機(jī)理和性能上存在差異。有機(jī)粘結(jié)劑如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等，粘結(jié)強(qiáng)度較高，能夠在砂粒之間形成牢固的粘結(jié)橋，有效提高砂型強(qiáng)度。但這類粘結(jié)劑在固化過程中會(huì)填充砂粒之間的部分孔隙，導(dǎo)致砂型透氣性下降。而且，部分有機(jī)粘結(jié)劑在高溫下分解產(chǎn)生的氣體較多，會(huì)進(jìn)一步影響砂型的透氣性和鑄件質(zhì)量。河北砂型3D打印中心