在复杂铸件的研发过程中,产品设计往往需要经过多次优化和验证。传统铸造工艺由于模具制作周期长,每次设计变更都需要重新制作模具,导致产品研发周期漫长。以一款新型航空发动机涡轮叶片的研发为例,采用传统铸造工艺,从模具设计到制作完成,再到生产出件合格的铸件,可能需要 6 - 8 个月的时间。如果在研发过程中发现设计存在问题需要修改,重新制作模具又会耗费大量的时间和成本,严重影响产品的研发进度。3D 打印砂型技术的出现,彻底改变了这一局面。在产品研发阶段,设计人员可以快速将设计方案转化为三维数字模型,并通过 3D 砂型打印机在短时间内打印出砂型进行铸造。对于涡轮叶片等复杂铸件,从设计定稿到打印出砂型并完成浇注,通常只需 1 - 2 周的时间。这种快速的样品制作能力,使得设计人员能够及时发现设计中的问题,并进行优化和改进,缩短了产品的研发周期,加快了产品的上市速度。专业铸就品牌,服务创造价值——淄博山水科技有限公司。喷墨砂型3D打印
粘结剂的固化速度是影响 3D 砂型打印效率和成型质量的重要因素。在打印过程中,合适的固化速度能够保证砂型在逐层打印过程中保持稳定的结构。如果固化速度过慢,新打印的砂层在尚未完全固化时,容易受到后续打印过程的影响,出现变形、坍塌等问题。尤其是在打印高度较高、结构复杂的砂型时,缓慢的固化速度会使砂型的稳定性难以保证,增加了打印失败的风险。而固化速度过快也会带来一系列问题。当粘结剂迅速固化时,喷头喷出的粘结剂可能无法充分渗透到砂粒之间,导致粘结不牢固,砂型强度降低。此外,过快的固化速度还可能在砂型内部产生较大的内应力,在打印完成后,这些内应力会释放,使砂型出现裂纹,影响成型质量。在实际生产中,为了控制粘结剂的固化速度,可以通过添加固化剂、调整环境温度和湿度等方式来实现。例如,对于一些有机粘结剂,可以通过调整固化剂的比例和添加时间,精确控制其固化速度,以满足不同砂型的打印需求。泵阀零部件3D打印砂型品质铸就辉煌明天,服务创造价值无限——淄博山水科技有限公司。
尺寸精度是衡量铸件质量的重要指标之一。在传统砂型铸造中,由于模具制造误差、砂型紧实度不均匀、分型面配合不良以及金属液浇注过程中的收缩变形等多种因素的影响,铸件的尺寸精度往往难以保证。对于一些对尺寸精度要求较高的零部件,如航空航天领域的发动机部件、汽车制造中的精密传动零件等,传统铸造工艺生产的铸件往往需要进行大量的后续机械加工才能满足精度要求,这不仅增加了生产成本,还可能因加工余量过大导致材料浪费和零件性能下降。
传统砂型铸造在型砂造型过程中,由于需要制作模具和进行砂型修整,往往会造成大量型砂的浪费。据统计,传统铸造工艺的材料利用率通常在 50% - 70% 之间。而 3D 砂型打印采用按需打印的方式,根据砂型的三维模型精确控制材料的使用,未被粘结的砂料可以回收再利用,提高了材料利用率。一般情况下,3D 砂型打印的材料利用率可以达到 90% 以上,甚至更高。传统砂型铸造是一个劳动密集型的生产过程,从模具制作、砂型造型、修模到铸件清理等环节,都需要大量的人工操作。随着劳动力成本的不断上升,人工成本在铸造企业的总成本中所占比例越来越大。同时,人工操作还存在着生产效率低、质量稳定性差等问题。3D砂型打印,秉持环保节能原则,塑造砂型新未来——淄博山水科技有限公司。
3D 砂型打印技术采用数字化控制和高精度的喷头或材料施加装置,能够精确地控制砂型每一层的厚度和形状,从而实现极高的尺寸精度。一般来说,3D 砂型打印的砂型尺寸精度可以达到 ±0.3mm - ±0.5mm,甚至更高,能够满足大多数产品对尺寸精度的严格要求。以某航空发动机企业为例,该企业采用 3D 砂型打印技术制造发动机叶片砂型,通过精确控制打印过程中的各项参数,使叶片铸件的尺寸精度达到了 ±0.1mm,与传统铸造工艺相比,尺寸精度提高了数倍,减少了后续机械加工的工作量,提高了产品的生产效率和质量。3D砂型打印,环保节能新选择,塑造绿色砂型——淄博山水科技有限公司。船舶零部件硅砂3D打印
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在复杂铸件的小批量生产中,传统铸造工艺的成本劣势尤为明显。由于模具制作成本高,且模具的使用寿命有限,小批量生产时模具成本分摊到每个铸件上的费用极高。而 3D 打印砂型技术无需制作模具,直接根据数字模型进行砂型打印,降低了生产成本。对于一些汽车发动机缸体的小批量定制生产,采用 3D 打印砂型技术,不仅可以根据客户的特殊需求进行个性化设计和生产,而且生产周期短、成本低,能够快速响应市场需求,提高企业的市场竞争力。复杂铸件对尺寸精度要求极高,尤其是涡轮叶片、发动机缸体等关键部件,微小的尺寸偏差都可能影响产品的性能和可靠性。传统铸造工艺受模具精度、砂型紧实度、金属液收缩等多种因素影响,难以保证铸件的尺寸精度。对于涡轮叶片,其叶身型面的尺寸精度要求通常在 ±0.1 毫米以内,传统铸造工艺很难达到这一标准,往往需要进行大量的后续机械加工来修正尺寸偏差,增加了生产成本和加工时间。喷墨砂型3D打印