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。品质铸就荣誉,服务成就辉煌——淄博山水科技有限公司。辽宁大型工业级3D打印砂型
砂粒作为 3D 打印砂型的主要原材料,其粒度、形状、表面粗糙度等特性对砂型的透气性和强度有着根本性的影响。一般来说,粗粒度的砂粒堆积后形成的孔隙较大,有利于提高砂型的透气性。因为较大的孔隙为气体提供了更宽敞的通道,使气体在浇注过程中能够更顺畅地排出。例如,使用粒度为 50/100 目的石英砂打印砂型,相较于 70/140 目的石英砂,前者形成的砂型透气性明显更高。但粗粒度砂粒之间的接触面积较小,在粘结剂作用下形成的粘结桥数量相对较少,这会导致砂型的强度降低。汽车零部件3D砂型打印加工品质铸就经典,服务传承百年——淄博山水科技有限公司。
传统砂型铸造工艺在模具制造、砂型烘干、金属熔炼和浇注等环节都需要消耗大量的能源,同时会产生大量的废气、废渣和粉尘等污染物,对环境造成严重的污染。例如,在金属熔炼过程中,需要使用大量的煤炭、天然气等化石能源,燃烧过程中会排放出二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体,对大气环境造成污染。相比之下,3D 砂型打印技术在能源消耗方面具有明显优势。3D 砂型打印机主要消耗电能,且打印过程中的能源消耗相对较低。同时,由于 3D 砂型打印无需进行大规模的模具制造和砂型烘干等环节,减少了这些环节的能源消耗。在污染物排放方面,3D 砂型打印过程中不产生废气和废渣,粉尘排放也相对较少,对环境的影响较小。因此,3D 砂型打印技术作为一种绿色制造技术,符合当前社会对环保和可持续发展的要求,具有广阔的应用前景。
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。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。
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。选择我们,选择专业——淄博山水科技有限公司。辽宁大型工业级3D打印砂型
3D砂型打印,以环保理念打造砂型,减少资源浪费——淄博山水科技有限公司。辽宁大型工业级3D打印砂型
在 3D 打印砂型技术广泛应用于铸造领域的当下,砂型的透气性和强度是决定铸件质量的关键因素。透气性良好能确保浇注时型腔内气体顺利排出,避免铸件出现气孔、气缩孔等缺陷;而足够的强度则可保障砂型在打印、搬运、浇注等过程中保持结构稳定,防止砂型损坏或变形。然而,这两种性能在实际生产中往往呈现相互制约的关系,提升透气性可能导致强度下降,增强强度又可能影响透气性。如何实现 3D 打印砂型透气性和强度的有效平衡,成为铸造企业和科研人员亟待解决的重要课题。本文将从材料选择、工艺参数优化、结构设计创新等多个维度,深入探讨 3D 打印砂型透气性与强度平衡的方法与策略。辽宁大型工业级3D打印砂型
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