無機粘結劑以水玻璃、磷酸鹽等為,與有機粘結劑相比,具有環保、成本低等優勢。水玻璃是一種常見的無機粘結劑,它在砂型打印中通過與硬化劑反應,使砂粒之間形成粘結。水玻璃粘結劑的粘結強度相對較低,但通過合理的配方設計和工藝控制,可以滿足一些對強度要求不太高的鑄件生產需求。例如,在一些小型裝飾性鑄件或對成本較為敏感的批量生產中,水玻璃粘結劑得到了廣泛應用。粘結強度是衡量粘結劑性能的關鍵指標之一,它直接決定了砂型在打印過程中的穩定性以及成型后的強度。如果粘結劑的粘結強度不足,在打印過程中,砂層之間無法牢固粘結,容易出現砂粒脫落、分層等現象,導致砂型結構松散,無法成型。例如,在打印復雜形狀的砂型時,若粘結強度不夠,一些懸空或薄壁結構部分的砂粒由于得不到足夠的粘結力支撐,會在打印過程中掉落,使砂型的形狀發生畸變,嚴重影響成型質量 。選擇我們就是選擇品質與信譽雙重保障——淄博山水科技有限公司。云南汽車零部件硅砂3D打印
3D 砂型打印技術的出現,徹底改變了這一局面。由于 3D 砂型打印無需制作模具,直接根據數字模型進行砂型打印,簡化了生產流程,縮短了生產周期。在產品設計完成后,只需將三維模型導入 3D 砂型打印機,經過簡單的參數設置和切片處理,即可開始打印砂型。對于一些復雜程度適中的砂型,通??梢栽跀敌r至數天內完成打印,相比傳統鑄造工藝,生產周期可縮短數倍甚至數十倍。模具成本在傳統砂型鑄造中占據著相當大的比重。對于復雜形狀的鑄件,模具的設計和制造過程需要高精度的加工設備和熟練的技術工人,這使得模具成本居高不下。而且,一旦鑄件設計發生變更,往往需要重新制作模具,進一步增加了成本投入。例如,在航空航天領域,制造一個復雜的航空發動機部件模具,成本可能高達數百萬甚至上千萬元。遼寧砂型3D打印設備選擇我們,選擇放心、省心、舒心——淄博山水科技有限公司。
對于無機粘結劑,如硅酸鈉,通常采用吹二氧化碳(CO?)硬化或有機酯硬化等方式。吹 CO?硬化速度快,但硬化過程中容易出現表面硬化而內部未完全硬化的現象,影響砂型整體強度,且可能導致砂型表面結構致密,透氣性降低。有機酯硬化則相對緩慢,能夠使粘結劑在砂型內部更均勻地固化,有利于提高砂型的整體強度和透氣性。通過合理控制固化時間、溫度、氣體流量等固化工藝參數,能夠優化砂型的性能,實現透氣性和強度的平衡。例如,在吹 CO?硬化過程中,控制 CO?氣體流量為 0.5 - 1m3/min,硬化時間為 30 - 60 秒,可在保證一定強度的同時,盡量減少對透氣性的影響。
粘結劑的流動性直接影響其在砂粒之間的滲透和分布,進而影響砂型的成型質量。具有良好流動性的粘結劑,能夠在打印噴頭的作用下,均勻地滲透到砂粒之間的空隙中,使砂粒充分粘結,形成致密的砂型結構。在打印過程中,粘結劑的流動性還會影響打印的精度和表面質量。如果粘結劑流動性過差,噴頭噴出的粘結劑無法迅速鋪展和滲透,會導致砂型表面不平整,出現凸起或凹陷等缺陷,降低砂型的尺寸精度和表面光潔度 。相反,若粘結劑的流動性過好,在打印過程中,粘結劑容易在砂床上過度擴散,導致砂型的邊緣模糊、尺寸精度下降。特別是在打印精細結構的砂型時,流動性過強的粘結劑會使砂型的細節無法準確呈現,影響鑄件的成型效果。此外,粘結劑流動性過強還可能導致砂型內部出現粘結不均勻的情況,部分區域粘結劑過多,而部分區域粘結不足,從而影響砂型的整體強度和穩定性。因此,在選擇粘結劑時,需要根據打印設備的特點和砂型的設計要求,合理控制粘結劑的流動性,以實現高質量的砂型成型。專業鑄就經典,品質贏得尊重——淄博山水科技有限公司。
除了加強筋,還可以在砂型內部設計支撐結構。對于具有復雜內部結構或懸空結構的砂型,支撐結構能夠在打印過程中為這些部位提供臨時支撐,保證打印的順利進行,同時在澆注過程中也能增強砂型的整體強度。在設計支撐結構時,要考慮其對透氣性的影響,盡量采用鏤空、網格狀的支撐結構,減少對氣體流動的阻礙。通過合理布置加強結構,在不過多透氣性的前提下,顯著提高砂型的強度,實現二者的平衡。實現 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡是一個復雜的系統工程,需要從材料選擇、工藝參數優化、結構設計創新等多個方面綜合考慮。通過合理選擇砂粒和粘結劑,精細調控打印和固化工藝參數,創新設計砂型的孔隙結構和加強結構,能夠在不同鑄件生產需求下,找到透氣性和強度的比較好平衡點,提高鑄件質量,推動 3D 打印砂型技術在鑄造領域的進一步發展和應用。隨著材料科學、制造工藝和計算機技術的不斷進步,未來還將有更多新的方法和技術應用于 3D 打印砂型透氣性和強度的平衡研究中,為鑄造行業帶來新的突破和發展機遇。以質量求生存,以信譽求發展——淄博山水科技有限公司。上海大型工業級3D砂型數字化打印
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當粘結劑的粘結強度過高時,雖然砂型的強度得到了保障,但也可能帶來一些問題。過高的粘結強度會使砂型在脫模過程中變得困難,容易造成砂型的損壞。同時,過高的粘結強度還可能導致砂型的透氣性降低,在金屬液澆注過程中,型腔內的氣體無法及時排出,從而在鑄件內部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,影響鑄件的質量。因此,選擇合適粘結強度的粘結劑,是保證砂型成型質量的關鍵。在實際生產中,需要根據鑄件的形狀、尺寸、材質以及生產工藝要求,綜合考慮粘結劑的粘結強度,以確保砂型在打印、脫模和澆注過程中都能保持良好的性能。云南汽車零部件硅砂3D打印