3D 打印砂型技術則打破了這一技術壁壘。通過計算機輔助設計(CAD)軟件構建渦輪葉片的三維數(shù)字模型后,3D 砂型打印機能夠依據(jù)模型信息,以逐層打印的方式,將粘結劑精確地噴射到砂床上,直接成型出帶有復雜冷卻通道的砂型。打印過程中,無需考慮模具的限制,能夠輕松實現(xiàn)冷卻通道的精細結構,包括微小孔徑、異形轉角以及復雜的空間布局等。這種高精度的砂型成型能力,使得渦輪葉片在鑄造過程中能夠完美復刻設計模型,確保冷卻通道的尺寸精度和表面質量,從而有效提高葉片的冷卻效率和耐高溫性能,提升航空發(fā)動機的整體性能。3D砂型打印,助力鑄造企業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展浪潮中乘風破浪——淄博山水科技有限公司。甘肅3D砂型數(shù)字化打印加工
在傳統(tǒng)砂型鑄造過程中,制作模具是極為關鍵且耗時費力的環(huán)節(jié)。對于簡單形狀的鑄件,模具制作相對容易;但當鑄件形狀復雜,尤其是具有內部空腔、異形曲面、薄壁結構或精細細節(jié)時,模具制造的難度呈幾何倍數(shù)增長。例如,對于帶有復雜內部冷卻通道的航空發(fā)動機葉片,傳統(tǒng)方法需要通過多個型芯組合來構建內部結構,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,導致鑄件內部質量難以保證。同時,模具制作過程涉及到機械加工、鉗工修整等多個工序,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。噴墨3D打印砂型加工3D砂型打印,可靠技術支撐,打造值得信賴的砂型——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,在粘結劑作用下形成的粘結橋數(shù)量相對較少,這會導致砂型的強度降低。
傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結構較為隨機,難以在透氣性和強度之間實現(xiàn)理想的平衡。通過對砂型孔隙結構進行優(yōu)化設計,可以有效改善這一狀況。仿生學設計為孔隙結構優(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構穩(wěn)定特性的生物結構,如蜂窩結構、海綿結構等,設計砂型的孔隙結構。蜂窩狀孔隙結構具有較高的結構穩(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,在砂型內部構建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結構。經(jīng)實驗驗證,采用蜂窩狀孔隙結構的砂型,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。品質鑄就未來,服務贏得信賴——淄博山水科技有限公司。
打印噴頭的類型、孔徑大小以及噴射壓力等參數(shù),與粘結劑的性質密切相關。不同類型的粘結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劑,需要較大的噴射壓力和合適的噴頭孔徑,以確保粘結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劑,則需要適當降低噴射壓力,防止粘結劑過度擴散。此外,噴頭的運動速度和打印路徑規(guī)劃也會影響粘結劑的噴射效果和砂型的成型質量。在打印過程中,噴頭的運動速度需要與粘結劑的固化速度相協(xié)調。如果噴頭運動速度過快,粘結劑在砂床上還未充分鋪展和滲透就被后續(xù)砂層覆蓋,會導致粘結不牢固;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)化調整,以實現(xiàn)比較好的打印效果。廠家實力,信譽保證——淄博山水科技有限公司。湖南3D砂型數(shù)字化打印
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砂粒的表面粗糙度也會影響砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面積大,能夠為粘結劑提供更多的附著點,增強粘結效果,提高砂型強度。但粗糙的表面會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,降低透氣性。所以,在選擇砂粒時,要在表面粗糙度與透氣性、強度之間尋求平衡,可通過對砂粒進行適當?shù)谋砻嫣幚恚绱蚰ァ伖獾?,來?yōu)化砂型的性能。粘結劑是連接砂粒、賦予砂型強度的關鍵材料,其種類、用量和特性對砂型透氣性和強度的平衡起著決定性作用。不同類型的粘結劑在粘結機理和性能上存在差異。有機粘結劑如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等,粘結強度較高,能夠在砂粒之間形成牢固的粘結橋,有效提高砂型強度。但這類粘結劑在固化過程中會填充砂粒之間的部分孔隙,導致砂型透氣性下降。而且,部分有機粘結劑在高溫下分解產(chǎn)生的氣體較多,會進一步影響砂型的透氣性和鑄件質量。甘肅3D砂型數(shù)字化打印加工