
2025-11-06 02:05:30
砂型整體變形的控制則需從 “內(nèi)應力釋放” 與 “尺寸補償” 兩方面入手。由于每層砂材在固化過程中會因水分蒸發(fā)或化學反應產(chǎn)生體積收縮,若收縮不均,會在砂型內(nèi)部形成內(nèi)應力,導致砂型翹曲或開裂。為釋放內(nèi)應力,部分先進設備會在每打印 5-10 層后,開啟平臺振動裝置(振動頻率 50-100Hz,振幅 0.05-0.1mm),通過微振動消除砂層間的應力集中;同時,在數(shù)據(jù)處理階段,需根據(jù)砂材的收縮率(通常為 0.2%-0.5%)對三維模型進行 “尺寸補償”,即在模型設計時將尺寸放大對應比例,抵消成型過程中的收縮變形,確保終砂型尺寸符合設計要求。當整個砂型打印完成后,還需進行 “后固化處理”,即通過熱風循環(huán)或紫外線照射(針對光敏型粘結(jié)劑)的方式,使砂型內(nèi)部的粘結(jié)劑充分固化,進一步提升砂型強度。后固化時間根據(jù)粘結(jié)劑類型與砂型厚度而定,有機粘結(jié)劑通常需 2-4 小時,無機粘結(jié)劑需 4-6 小時,后固化完成后,砂型的常溫抗壓強度可提升 30%-50%,滿足后續(xù)金屬液澆注的工藝要求。品質(zhì)鑄就信任,服務贏得忠誠——淄博山水科技有限公司。山東噴射砂型3D打印

有機粘結(jié)劑的成本優(yōu)勢是其廣泛應用的原因,其成本結(jié)構(gòu)主要包括原材料成本、制備成本與使用成本,整體成本水平低于無機粘結(jié)劑與復合粘結(jié)劑。從原材料成本來看,酚醛樹脂、呋喃樹脂等主流有機粘結(jié)劑的原材料(如苯酚、甲醛、糠醇)均為化工行業(yè)大宗商品,供應穩(wěn)定且價格低廉,酚醛樹脂的原材料成本約 8-12 元 /kg,呋喃樹脂約 10-15 元 /kg;而制備過程以物理混合或簡單化學反應為主,無需復雜的高溫合成工藝,制備成本約 2-3 元 /kg,因此有機粘結(jié)劑的出廠價格通常在 15-25 元 /kg。在使用成本方面,有機粘結(jié)劑的用量較少(通常為砂材質(zhì)量的 2%-5%),以打印 1 噸砂型為例,粘結(jié)劑用量約 20-50kg,成本約 300-1250 元;同時,其快速固化特性縮短了砂型的生產(chǎn)周期,降低了設備折舊與人工成本分攤。與傳統(tǒng)砂型鑄造使用的粘土粘結(jié)劑(成本約 5-8 元 /kg)相比,有機粘結(jié)劑的單價較高,但用量為粘土粘結(jié)劑的 1/5-1/3,且無需復雜的混砂工藝,綜合使用成本基本持平,在 3D 砂型打印的技術場景下具有較強的成本競爭力。吉林3D打印砂型機品質(zhì)鑄就形象,服務贏得尊重——淄博山水科技有限公司。

表面質(zhì)量方面,傳統(tǒng)砂型鑄造的砂型表面粗糙度高(Ra 25-50μm),鑄件表面易產(chǎn)生砂眼、毛刺,需后續(xù)打磨處理,打磨成本約 800 元 / 件;若砂眼深度超過 1mm,需進行補焊修復,修復成本約 2000 元 / 件,進一步增加質(zhì)量成本。內(nèi)部缺陷方面,傳統(tǒng)工藝的型芯定位誤差易導致鑄件出現(xiàn) “錯芯” 缺陷(內(nèi)部空腔偏移),金屬液澆注速度控制不當易產(chǎn)生氣孔、縮松,這類缺陷通常需通過 X 光檢測發(fā)現(xiàn),檢測成本約 500 元 / 件;若發(fā)現(xiàn)缺陷,鑄件需報廢,報廢成本(含金屬液、人工、能耗)約 5000 元 / 件,進一步推高質(zhì)量成本。綜合計算,傳統(tǒng)砂型鑄造在中小批量鑄件生產(chǎn)中的質(zhì)量成本(返工 + 修復 + 報廢 + 檢測)約占單件總成本的 15%-25%,大幅降低了其性價比。
傳統(tǒng)砂型鑄造在型砂造型過程中,由于需要制作模具和進行砂型修整,往往會造成大量型砂的浪費。據(jù)統(tǒng)計,傳統(tǒng)鑄造工藝的材料利用率通常在 50% - 70% 之間。而 3D 砂型打印采用按需打印的方式,根據(jù)砂型的三維模型精確控制材料的使用,未被粘結(jié)的砂料可以回收再利用,提高了材料利用率。一般情況下,3D 砂型打印的材料利用率可以達到 90% 以上,甚至更高。傳統(tǒng)砂型鑄造是一個勞動密集型的生產(chǎn)過程,從模具制作、砂型造型、修模到鑄件清理等環(huán)節(jié),都需要大量的人工操作。隨著勞動力成本的不斷上升,人工成本在鑄造企業(yè)的總成本中所占比例越來越大。同時,人工操作還存在著生產(chǎn)效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題。從汽車到航空,3D砂型打印在各領域展現(xiàn)砂型制造實力——淄博山水科技有限公司。

無機粘結(jié)劑如硅酸鈉(水玻璃),具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點,其粘結(jié)的砂型透氣性相對較好,因為水玻璃在固化過程中形成的凝膠結(jié)構(gòu)不會完全堵塞砂粒間的孔隙,為氣體排出保留了通道。然而,水玻璃粘結(jié)劑的粘結(jié)強度相對較低,難以滿足一些對強度要求較高的鑄件生產(chǎn)需求。為了平衡透氣性和強度,可采用復合粘結(jié)劑,將有機粘結(jié)劑和無機粘結(jié)劑按一定比例混合使用。例如,在水玻璃中添加適量的酚醛樹脂,既能利用水玻璃良好的透氣性,又能借助酚醛樹脂提高砂型的強度,通過調(diào)整二者的比例,實現(xiàn)透氣性和強度的比較好平衡。3D砂型打印,超越傳統(tǒng)工藝,為砂型制造注入新活力——淄博山水科技有限公司。吉林3D打印砂型機
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當粘結(jié)劑的粘結(jié)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(jié)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(jié)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(nèi)的氣體無法及時排出,從而在鑄件內(nèi)部形成氣孔、氣縮孔等缺陷,影響鑄件的質(zhì)量。因此,選擇合適粘結(jié)強度的粘結(jié)劑,是保證砂型成型質(zhì)量的關鍵。在實際生產(chǎn)中,需要根據(jù)鑄件的形狀、尺寸、材質(zhì)以及生產(chǎn)工藝要求,綜合考慮粘結(jié)劑的粘結(jié)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。山東噴射砂型3D打印