在 3D 砂型打印技术蓬勃发展的当下，砂型的成型质量直接关系到终铸件的性能与精度。而粘结剂作为 3D 砂型打印过程中至关重要的材料，其选择对砂型的成型质量有着决定性作用。不同类型的粘结剂具有各异的物理化学性质，这些性质会在砂型打印的各个环节，从打印过程中的铺粉与粘结，到后续的固化成型，都产生影响。深入探究粘结剂选择与成型质量之间的内在联系，不仅有助于优化 3D 砂型打印工艺，还能为提升铸件质量、拓展 3D 砂型打印技术的应用边界提供理论支持与实践指导。3D砂型打印，跨行业的砂型制造利器，创造丰富价值——淄博山水科技有限公司。安徽汽车零部件3D砂型数字化打印
传统的 3D 打印砂型孔隙结构较为随机，难以在透气性和强度之间实现理想的平衡。通过对砂型孔隙结构进行优化设计，可以有效改善这一状况。仿生学设计为孔隙结构优化提供了新的思路，模仿自然界中具有高效气体传输和结构稳定特性的生物结构，如蜂窝结构、海绵结构等，设计砂型的孔隙结构。蜂窝状孔隙结构具有较高的结构稳定性，能够在保证一定强度的前提下，提供良好的气体通道，提高透气性。在打印砂型时，可通过编程控制打印路径，在砂型内部构建规则的蜂窝状孔隙结构。经实验验证，采用蜂窝状孔隙结构的砂型，其透气性比传统砂型提高了 30% - 50%，同时强度仍能满足大多数铸件的生产要求。上海3D砂型数字化打印中心专业团队为您提供一站式解决方案和全程跟踪服务支持——淄博山水科技有限公司。
粘结剂喷射成型：砂粒材料选择范围广，不同砂粒可根据铸造需求搭配不同粘结剂。如铸造铸铁件时常用硅砂搭配树脂类粘结剂，以获得较好的强度和溃散性。这种工艺下，砂型的强度主要取决于粘结剂的种类和用量，以及砂粒与粘结剂的混合均匀程度。光固化成型：材料需要砂粒与光敏树脂良好混合，光敏树脂的性能对砂型质量影响。例如，树脂的固化收缩率会影响砂型的尺寸精度，固化强度决定砂型在铸造过程中的稳定性。一些高性能的光敏树脂能够提高砂型的精度和表面质量，但成本相对较高。
设备主要由加热喷头、送丝机构、打印平台以及控制系统组成。加热喷头负责将材料加热至熔融状态并精确挤出，送丝机构保证材料稳定地送入喷头。材料方面，热熔性材料需要具有良好的流动性和成型性，同时要能与砂粒充分混合并在冷却后牢固粘结砂粒。常用的热熔性材料有聚乙烯、聚丙烯等，通过添加特殊添加剂或与不同砂粒配比，可以调整材料的性能以适应不同的砂型打印需求。该工艺适用于一些对砂型强度和尺寸稳定性要求较高的应用场景，如大型机械零件铸造的砂型制作。在大型机械零件铸造中，砂型需要承受较大的金属液冲击力和高温作用，熔融沉积成型工艺制造的砂型由于其材料的特性，能够提供较好的强度和尺寸稳定性，确保在铸造过程中砂型不会发生变形或破裂。 专业铸就品质保障，信誉赢得市场青睐——淄博山水科技有限公司。
光固化成型工艺基于光聚合原理，利用特定波长的紫外线或激光照射液态光敏树脂，使树脂在光照区域迅速固化。在 3D 砂型打印中，将砂粒与光敏树脂混合制成可光固化的砂树脂材料，通过逐层曝光固化的方式构建砂型。例如，首先在打印平台上均匀涂覆一层含有砂粒的光敏树脂，然后利用紫外光或激光按照模型切片的二维轮廓进行扫描照射，使照射区域的树脂固化并粘结砂粒，形成一层固化的砂型结构。打印平台下降一个切片厚度，重复上述过程，直至完成整个砂型的打印。3D砂型打印，超越传统工艺，为砂型制造注入新活力——淄博山水科技有限公司。上海砂型3D打印厂家
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砂粒的表面粗糙度也会影响砂型的性能。表面粗糙的砂粒比表面积大，能够为粘结剂提供更多的附着点，增强粘结效果，提高砂型强度。但粗糙的表面会使砂粒之间的孔隙更加不规则，在一定程度上阻碍气体的流动，降低透气性。所以，在选择砂粒时，要在表面粗糙度与透气性、强度之间寻求平衡，可通过对砂粒进行适当的表面处理，如打磨、抛光等，来优化砂型的性能。粘结剂是连接砂粒、赋予砂型强度的关键材料，其种类、用量和特性对砂型透气性和强度的平衡起着决定性作用。不同类型的粘结剂在粘结机理和性能上存在差异。有机粘结剂如环氧树脂、酚醛树脂等，粘结强度较高，能够在砂粒之间形成牢固的粘结桥，有效提高砂型强度。但这类粘结剂在固化过程中会填充砂粒之间的部分孔隙，导致砂型透气性下降。而且，部分有机粘结剂在高温下分解产生的气体较多，会进一步影响砂型的透气性和铸件质量。安徽汽车零部件3D砂型数字化打印
