无机粘结剂以水玻璃、磷酸盐等为,与有机粘结剂相比,具有环保、成本低等优势。水玻璃是一种常见的无机粘结剂,它在砂型打印中通过与硬化剂反应,使砂粒之间形成粘结。水玻璃粘结剂的粘结强度相对较低,但通过合理的配方设计和工艺控制,可以满足一些对强度要求不太高的铸件生产需求。例如,在一些小型装饰性铸件或对成本较为敏感的批量生产中,水玻璃粘结剂得到了广泛应用。粘结强度是衡量粘结剂性能的关键指标之一,它直接决定了砂型在打印过程中的稳定性以及成型后的强度。如果粘结剂的粘结强度不足,在打印过程中,砂层之间无法牢固粘结,容易出现砂粒脱落、分层等现象,导致砂型结构松散,无法成型。例如,在打印复杂形状的砂型时,若粘结强度不够,一些悬空或薄壁结构部分的砂粒由于得不到足够的粘结力支撑,会在打印过程中掉落,使砂型的形状发生畸变,严重影响成型质量 。用3D砂型打印,在控制成本的同时提升砂型质量——淄博山水科技有限公司。河北3D砂型数字化打印加工
粘结剂的用量也至关重要。增加粘结剂用量通常会提高砂型强度,因为更多的粘结剂能够形成更多、更牢固的粘结桥。但过量的粘结剂会填充砂粒之间的孔隙,严重降低透气性。因此,需要通过实验和生产实践,确定不同铸件、不同砂粒条件下粘结剂的比较好用量,在保证砂型强度满足生产要求的前提下,尽量减少对透气性的影响。在 3D 打印砂型过程中,打印参数对砂型的透气性和强度有着直接影响。打印层厚是一个关键参数,较薄的打印层能够使砂型的结构更加精细,有助于提高砂型的表面质量和尺寸精度,同时也有利于气体在砂型内部的流动,提高透气性。河南砂型3D打印中心品质铸就辉煌,服务赢得未来——淄博山水科技有限公司。
传统砂型铸造在砂型紧实过程中,难以确保型砂在复杂型腔中均匀分布,容易造成砂型局部强度不足或疏松,从而在浇注过程中引发砂眼、气孔、缩孔等缺陷,影响铸件的质量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要对铸件设计进行修改,往往需要重新制作模具,这进一步延长了产品开发周期,增加了成本。3D 砂型打印技术,也被称为增材制造技术,它基于离散 - 堆积原理,通过逐层添加材料的方式构建三维实体模型。在 3D 砂型打印过程中,首先需要利用计算机辅助设计(CAD)软件创建铸件的三维数字模型,然后将该模型导入到 3D 砂型打印机中。打印机根据模型的分层信息,通过喷头或其他材料施加装置,将粘结剂或其他成型材料按照预定路径精确地喷射或铺设在砂床上,使砂粒逐层粘结固化,逐步堆积形成所需形状的砂型。
深入探究 3D 砂型打印技术相较于传统砂型铸造的优势,不仅有助于我们更清晰地认识这一新兴技术的价值与潜力,更为铸造企业在技术选型、生产决策以及未来发展战略规划等方面提供有力的参考依据,从而助力企业在激烈的市场竞争中把握先机,实现可持续发展。传统砂型铸造,是一种历史悠久且应用的金属成型工艺。其基本原理是先制作与铸件形状相匹配的模具,通常模具由木质、金属或其他材料制成。随后,将型砂与粘结剂混合制成型砂混合料,把混合料填充到模具型腔中,通过紧实操作使型砂在模具内形成具有一定强度和形状的砂型。待砂型硬化后,取出模具,便得到可供浇注金属液的铸型。金属液在重力或其他外力作用下,注入铸型型腔,冷却凝固后形成与型腔形状一致的铸件。以质取胜,用心服务——淄博山水科技有限公司。
对于无机粘结剂,如硅酸钠,通常采用吹二氧化碳(CO₂)硬化或有机酯硬化等方式。吹 CO₂硬化速度快,但硬化过程中容易出现表面硬化而内部未完全硬化的现象,影响砂型整体强度,且可能导致砂型表面结构致密,透气性降低。有机酯硬化则相对缓慢,能够使粘结剂在砂型内部更均匀地固化,有利于提高砂型的整体强度和透气性。通过合理控制固化时间、温度、气体流量等固化工艺参数,能够优化砂型的性能,实现透气性和强度的平衡。例如,在吹 CO₂硬化过程中,控制 CO₂气体流量为 0.5 - 1m³/min,硬化时间为 30 - 60 秒,可在保证一定强度的同时,尽量减少对透气性的影响。3D砂型打印,激发铸造行业创新活力,开创发展新局面——淄博山水科技有限公司。青海汽车零部件3D砂型打印
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发气量是指粘结剂在高温下分解产生气体的量。在金属液浇注过程中,砂型会受到高温作用,粘结剂会发生分解和气化。如果粘结剂的发气量过大,产生的大量气体无法及时排出砂型,会在铸件内部形成气孔、气缩孔等缺陷,严重影响铸件的质量和性能。特别是对于一些对内部质量要求较高的铸件,如航空航天领域的发动机部件、汽车发动机缸体等,粘结剂发气量的控制尤为重要 。不同类型的粘结剂发气量差异较大。一般来说,有机粘结剂的发气量相对较高,而无机粘结剂的发气量较低。为了降低粘结剂的发气量,可以采取多种措施。一方面,可以选择发气量较低的粘结剂,如一些新型的低发气有机粘结剂或无机粘结剂;另一方面,可以在粘结剂中添加一些能够降低发气量的添加剂,如消泡剂、除气剂等。此外,合理设计砂型的排气系统,增加砂型的透气性,也有助于及时排出浇注过程中产生的气体,减少铸件气孔缺陷的产生。河北3D砂型数字化打印加工