2025-06-29 02:19:21
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。选择3D砂型打印,就是选择可靠稳定的砂型制造途径——淄博山水科技有限公司。海南3D砂型打印设备
在现代制造业中,许多产品对零部件的结构复杂性提出了极高的要求。以航空航天领域为例,航空发动机作为飞机的部件,其性能的优劣直接决定了飞机的飞行性能和安全性。为了提高发动机的热效率和推力重量比,发动机叶片的设计越来越复杂,内部通常采用精细的冷却通道结构,以确保在高温环境下叶片能够正常工作。传统砂型铸造工艺在制造这类带有复杂内部冷却通道的叶片砂型时,面临着巨大的挑战。由于冷却通道形状复杂且相互交错,难以通过常规的模具制造方法实现,往往需要采用多个型芯组合的方式来构建内部结构。这不仅增加了模具制造的难度和成本,而且在型芯装配过程中容易出现偏差,导致冷却通道的尺寸精度和表面质量难以保证,进而影响发动机叶片的性能和可靠性。上海工业级3D砂型数字化打印3D砂型打印,在保证质量的前提下降低砂型制作成本——淄博山水科技有限公司。
根据砂型不同部位在浇注过程中的受力情况和气体排出需求,设计孔隙率不同的结构。在砂型的顶部和侧面等气体排出关键部位,增加孔隙率,提高透气性;在砂型的底部和支撑部位,适当降低孔隙率,保证强度。通过这种梯度孔隙结构设计,能够使砂型在不同部位发挥比较好性能,实现透气性和强度的局部优化与整体平衡。在 3D 打印砂型中设置合理的加强结构,是提高砂型强度而不影响透气性的有效方法。加强筋是一种常见的加强结构,在砂型的薄壁部位、悬空部位或受力较大的部位设置加强筋,可以增强砂型的局部强度,防止砂型在打印、搬运和浇注过程中发生变形或损坏。加强筋的形状、尺寸和布置方式会影响砂型的透气性和强度。例如,采用细长的三角形加强筋,相较于粗大的矩形加强筋,在增加强度的同时,对砂型透气性的影响较小。因为细长的三角形加强筋占据的空间较小,不会过多堵塞砂粒间的孔隙,且其独特的几何形状能够有效分散应力,提高砂型强度。
除了加强筋,还可以在砂型内部设计支撑结构。对于具有复杂内部结构或悬空结构的砂型,支撑结构能够在打印过程中为这些部位提供临时支撑,保证打印的顺利进行,同时在浇注过程中也能增强砂型的整体强度。在设计支撑结构时,要考虑其对透气性的影响,尽量采用镂空、网格状的支撑结构,减少对气体流动的阻碍。通过合理布置加强结构,在不过多透气性的前提下,显著提高砂型的强度,实现二者的平衡。实现 3D 打印砂型透气性和强度的平衡是一个复杂的系统工程,需要从材料选择、工艺参数优化、结构设计创新等多个方面综合考虑。通过合理选择砂粒和粘结剂,精细调控打印和固化工艺参数,创新设计砂型的孔隙结构和加强结构,能够在不同铸件生产需求下,找到透气性和强度的比较好平衡点,提高铸件质量,推动 3D 打印砂型技术在铸造领域的进一步发展和应用。随着材料科学、制造工艺和计算机技术的不断进步,未来还将有更多新的方法和技术应用于 3D 打印砂型透气性和强度的平衡研究中,为铸造行业带来新的突破和发展机遇。品质为本,让每一个客户都满意——淄博山水科技有限公司。
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 。以质量求生存,以管理求效益——淄博山水科技有限公司。宁夏大型3D砂型数字化打印
3D砂型打印,让砂型制造效率一飞冲天,节省成本——淄博山水科技有限公司。海南3D砂型打印设备
通过对 3D 砂型打印与传统砂型铸造在技术原理、复杂结构成型能力、生产周期、成本效益、精度与质量以及环保等多个方面的深入对比分析,可以清晰地看出 3D 砂型打印技术相较于传统砂型铸造具有诸多优势。在复杂结构成型方面,它突破了传统工艺的限制,为产品设计创新提供了无限可能;在生产周期上,大幅缩短,使企业能够快速响应市场需求;成本效益提升,从模具成本、材料利用率到人力成本等多维度降低了成本;精度与质量得到有效保障,提高了产品的竞争力;在环保与可持续发展方面,减少了材料浪费和能源消耗,降低了污染物排放,顺应了时代发展的趋势。海南3D砂型打印设备