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。以专业铸就辉煌以品质创造价值以服务赢得尊重——淄博山水科技有限公司。汽车零部件3D砂型打印
粘结剂是 3D 砂型打印中用于将砂粒粘结在一起的关键材料。常用的粘结剂有树脂类粘结剂、无机粘结剂等。树脂类粘结剂如呋喃树脂、酚醛树脂等,具有粘结强度高、硬化速度快等优点,能够快速将砂粒粘结成所需形状。无机粘结剂如硅酸钠、磷酸二氢铝等,具有良好的耐火性和环保性能。粘结剂的选择需要考虑砂型的使用环境、铸造工艺以及成本等因素。例如,在一些对环保要求较高的铸造企业,可能会优先选择无机粘结剂;而在对砂型强度要求较高的情况下,树脂类粘结剂可能更为合适。内蒙古3D砂型数字化打印厂家品质铸就辉煌,服务成就未来——淄博山水科技有限公司。
铺砂过程:在打印设备中,首先通过铺砂装置将一层均匀厚度的砂粒铺设在打印平台上。铺砂装置通常采用刮板或滚轮等方式,确保砂粒能够均匀地覆盖在打印平台上,并且砂层厚度符合切片设定的厚度要求。例如,在一台采用刮板铺砂的 3D 砂型打印机中,刮板会在电机的驱动下,沿着打印平台表面匀速移动,将砂箱中的砂粒刮平,形成一层厚度为 0.2mm 的砂层。粘结剂喷射:铺砂完成后,打印头会按照切片数据,在砂层上精确喷射粘结剂。打印头通常采用压电式喷头或热发泡式喷头,能够将粘结剂以微小液滴的形式喷射到砂层表面。粘结剂喷射的位置和量由切片数据控制,只有在需要固化的区域才会喷射粘结剂,从而将砂粒粘结成该层砂型的形状。例如,对于一个带有复杂图案的砂型,打印头会根据切片数据,在相应位置精确喷射粘结剂,将砂粒粘结成图案形状,而在不需要粘结的区域则不会喷射粘结剂。
常见的 3D 砂型打印工艺,包括粘结剂喷射成型、光固化成型、熔融沉积成型和分层实体制造等,各自具有独特的原理、材料特性、精度表现、打印速度以及成本特点。在实际应用中,企业和研究人员需要根据砂型的具体要求,如复杂程度、精度要求、表面质量、生产效率以及成本预算等因素,综合考虑选择合适的打印工艺。随着技术的不断发展,各 3D 砂型打印工艺也在持续改进和创新,未来有望在精度、效率、成本等方面取得更大突破,进一步推动铸造行业的数字化、智能化发展,满足日益多样化的制造业需求。3D砂型打印,告别传统砂型制作的繁琐,开启便捷之路——淄博山水科技有限公司。
批次稳定性:材料的批次稳定性也是影响砂型精度的重要因素。不同批次的砂粒或粘结剂,其化学成分、物理性能等可能存在一定差异。如果在生产过程中频繁更换材料批次,且不同批次材料之间的差异较大,会导致砂型质量不稳定,精度难以控制。例如,某企业在3D砂型打印过程中,由于使用了不同批次的硅砂,且不同批次硅砂的粒度分布和化学成分存在明显差异,导致打印出的砂型在尺寸精度和强度方面出现较动,废品率大幅上升。层厚对精度的直接影响:层厚是3D砂型打印中的一个重要工艺参数,它直接决定了砂型在垂直方向上的分辨率。较小的层厚能够使砂型在垂直方向上的细节表现更加精确,从而提高砂型的精度。在光固化成型工艺中,若将层厚从减小到,砂型在垂直方向上能够呈现出更细腻的结构,对于一些带有精细纹理或复杂曲面的砂型,能够更好地还原设计模型的形状。然而,层厚过小也会增加打印时间和数据处理量,降低生产效率。相反,较大的层厚虽然能够提高打印速度,但会使砂型在垂直方向上的台阶效应更加明显,导致砂型表面粗糙度增加,尺寸精度下降。例如,当层厚设置为时,对于一个带有斜面的砂型,在斜面上会出现明显的台阶状结构,影响砂型的表面平整度和尺寸精度。 专业铸就辉煌,质量赢得尊重——淄博山水科技有限公司。贵州3D砂型数字化打印
3D砂型打印,革新传统砂型制作,让铸造更具竞争力——淄博山水科技有限公司。汽车零部件3D砂型打印
砂粒形状:砂粒的形状也会影响砂型精度。圆形或近似圆形的砂粒在堆积时能够形成较为紧密和均匀的结构,有利于提高砂型的强度和精度。而不规则形状的砂粒在堆积过程中,容易出现空隙和排列不紧密的情况,导致砂型内部结构不均匀。在光固化成型工艺中,砂粒与光敏树脂混合后,不规则形状的砂粒可能会影响树脂的流动和固化效果,使砂型在固化过程中出现收缩不均匀的现象,进而影响砂型的尺寸精度。例如,使用含有较多片状或针状砂粒的材料打印砂型时,砂型在固化后可能会出现明显的变形。汽车零部件3D砂型打印