發(fā)氣量是指粘結(jié)劑在高溫下分解產(chǎn)生氣體的量。在金屬液澆注過程中,砂型會受到高溫作用,粘結(jié)劑會發(fā)生分解和氣化。如果粘結(jié)劑的發(fā)氣量過大,產(chǎn)生的大量氣體無法及時排出砂型,會在鑄件內(nèi)部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,嚴重影響鑄件的質(zhì)量和性能。特別是對于一些對內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件,如航空航天領域的發(fā)動機部件、汽車發(fā)動機缸體等,粘結(jié)劑發(fā)氣量的控制尤為重要 。不同類型的粘結(jié)劑發(fā)氣量差異較大。一般來說,有機粘結(jié)劑的發(fā)氣量相對較高,而無機粘結(jié)劑的發(fā)氣量較低。為了降低粘結(jié)劑的發(fā)氣量,可以采取多種措施。一方面,可以選擇發(fā)氣量較低的粘結(jié)劑,如一些新型的低發(fā)氣有機粘結(jié)劑或無機粘結(jié)劑;另一方面,可以在粘結(jié)劑中添加一些能夠降低發(fā)氣量的添加劑,如消泡劑、除氣劑等。此外,合理設計砂型的排氣系統(tǒng),增加砂型的透氣性,也有助于及時排出澆注過程中產(chǎn)生的氣體,減少鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。專業(yè)鑄就信譽,服務贏得客戶——淄博山水科技有限公司。天津3D砂型數(shù)字化打印廠家
傳統(tǒng)砂型鑄造在砂型緊實過程中,難以確保型砂在復雜型腔中均勻分布,容易造成砂型局部強度不足或疏松,從而在澆注過程中引發(fā)砂眼、氣孔、縮孔等缺陷,影響鑄件的質(zhì)量和性能。而且,一旦模具制作完成,若要對鑄件設計進行修改,往往需要重新制作模具,這進一步延長了產(chǎn)品開發(fā)周期,增加了成本。3D 砂型打印技術,也被稱為增材制造技術,它基于離散 - 堆積原理,通過逐層添加材料的方式構建三維實體模型。在 3D 砂型打印過程中,首先需要利用計算機輔助設計(CAD)軟件創(chuàng)建鑄件的三維數(shù)字模型,然后將該模型導入到 3D 砂型打印機中。打印機根據(jù)模型的分層信息,通過噴頭或其他材料施加裝置,將粘結(jié)劑或其他成型材料按照預定路徑精確地噴射或鋪設在砂床上,使砂粒逐層粘結(jié)固化,逐步堆積形成所需形狀的砂型。湖南汽車零部件3D砂型數(shù)字化打印品質(zhì)鑄就輝煌,服務成就未來——淄博山水科技有限公司。
粘結(jié)劑的選擇在 3D 砂型打印中對成型質(zhì)量起著至關重要的作用。從粘結(jié)劑的基本類型和特性出發(fā),其粘結(jié)強度、流動性、固化速度和發(fā)氣量等因素,都從不同方面影響著砂型的成型過程和終質(zhì)量。同時,粘結(jié)劑的選擇還需要與打印噴頭參數(shù)、砂粒特性以及環(huán)境條件等工藝因素進行協(xié)同優(yōu)化,才能實現(xiàn)高質(zhì)量的砂型打印。在未來,隨著 3D 砂型打印技術的不斷發(fā)展,對粘結(jié)劑性能的要求也會越來越高。研發(fā)新型高性能粘結(jié)劑,探索更合理的粘結(jié)劑選擇與工藝優(yōu)化方法,將是提升 3D 砂型打印技術水平、推動鑄造行業(yè)發(fā)展的關鍵方向。鑄造企業(yè)和科研人員應持續(xù)關注粘結(jié)劑技術的創(chuàng)新,不斷優(yōu)化打印工藝,以滿足日益多樣化和化的鑄件生產(chǎn)需求。
根據(jù)砂型不同部位在澆注過程中的受力情況和氣體排出需求,設計孔隙率不同的結(jié)構。在砂型的頂部和側(cè)面等氣體排出關鍵部位,增加孔隙率,提高透氣性;在砂型的底部和支撐部位,適當降低孔隙率,保證強度。通過這種梯度孔隙結(jié)構設計,能夠使砂型在不同部位發(fā)揮比較好性能,實現(xiàn)透氣性和強度的局部優(yōu)化與整體平衡。在 3D 打印砂型中設置合理的加強結(jié)構,是提高砂型強度而不影響透氣性的有效方法。加強筋是一種常見的加強結(jié)構,在砂型的薄壁部位、懸空部位或受力較大的部位設置加強筋,可以增強砂型的局部強度,防止砂型在打印、搬運和澆注過程中發(fā)生變形或損壞。加強筋的形狀、尺寸和布置方式會影響砂型的透氣性和強度。例如,采用細長的三角形加強筋,相較于粗大的矩形加強筋,在增加強度的同時,對砂型透氣性的影響較小。因為細長的三角形加強筋占據(jù)的空間較小,不會過多堵塞砂粒間的孔隙,且其獨特的幾何形狀能夠有效分散應力,提高砂型強度。質(zhì)量鑄就輝煌,信譽贏得未來——淄博山水科技有限公司。
砂粒的形狀也不容忽視。圓形砂粒在堆積時排列較為緊密,孔隙率相對較低,透氣性較差,但圓形砂粒之間的摩擦力小,更容易在粘結(jié)劑作用下相互粘結(jié),有助于提高砂型強度;而多角形砂粒堆積時孔隙率較大,透氣性較好,但由于其棱角較多,在粘結(jié)過程中,粘結(jié)劑難以均勻包裹砂粒,會影響粘結(jié)效果,進而降低砂型強度。因此,在實際生產(chǎn)中,需要根據(jù)鑄件對透氣性和強度的具體要求,綜合考慮砂粒的粒度和形狀。對于對透氣性要求較高的鑄件,如一些薄壁且結(jié)構復雜的鋁合金鑄件,可優(yōu)先選擇粒度較粗、形狀為多角形的砂粒;對于對強度要求較高的鑄件,如大型鑄鋼件,則可選用粒度適中、形狀接近圓形的砂粒。3D砂型打印,開啟鑄造創(chuàng)新之門,塑造發(fā)展新優(yōu)勢——淄博山水科技有限公司。重慶3D打印砂型廠家
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3D 打印砂型技術則打破了這一技術壁壘。通過計算機輔助設計(CAD)軟件構建渦輪葉片的三維數(shù)字模型后,3D 砂型打印機能夠依據(jù)模型信息,以逐層打印的方式,將粘結(jié)劑精確地噴射到砂床上,直接成型出帶有復雜冷卻通道的砂型。打印過程中,無需考慮模具的限制,能夠輕松實現(xiàn)冷卻通道的精細結(jié)構,包括微小孔徑、異形轉(zhuǎn)角以及復雜的空間布局等。這種高精度的砂型成型能力,使得渦輪葉片在鑄造過程中能夠完美復刻設計模型,確保冷卻通道的尺寸精度和表面質(zhì)量,從而有效提高葉片的冷卻效率和耐高溫性能,提升航空發(fā)動機的整體性能。天津3D砂型數(shù)字化打印廠家