在現(xiàn)代制造業(yè)中,許多產(chǎn)品對零部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性提出了極高的要求,。以航空航天領(lǐng)域為例,,航空發(fā)動機作為飛機的部件,其性能的優(yōu)劣直接決定了飛機的飛行性能和安全性,。為了提高發(fā)動機的熱效率和推力重量比,,發(fā)動機葉片的設(shè)計越來越復(fù)雜,內(nèi)部通常采用精細(xì)的冷卻通道結(jié)構(gòu),,以確保在高溫環(huán)境下葉片能夠正常工作,。傳統(tǒng)砂型鑄造工藝在制造這類帶有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的葉片砂型時,面臨著巨大的挑戰(zhàn),。由于冷卻通道形狀復(fù)雜且相互交錯,,難以通過常規(guī)的模具制造方法實現(xiàn),,往往需要采用多個型芯組合的方式來構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這不僅增加了模具制造的難度和成本,,而且在型芯裝配過程中容易出現(xiàn)偏差,,導(dǎo)致冷卻通道的尺寸精度和表面質(zhì)量難以保證,進(jìn)而影響發(fā)動機葉片的性能和可靠性,。穩(wěn)定的3D砂型打印,,是您鑄造過程中堅實的后盾——淄博山水科技有限公司。西藏大型3D砂型數(shù)字化打印
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(jìn)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(gòu)復(fù)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,。北京3D砂型打印3D砂型打印,可靠技術(shù)支撐,,打造值得信賴的砂型——淄博山水科技有限公司,。
3D 砂型打印技術(shù)采用數(shù)字化控制和高精度的噴頭或材料施加裝置,能夠精確地控制砂型每一層的厚度和形狀,,從而實現(xiàn)極高的尺寸精度,。一般來說,3D 砂型打印的砂型尺寸精度可以達(dá)到 ±0.3mm - ±0.5mm,,甚至更高,,能夠滿足大多數(shù)產(chǎn)品對尺寸精度的嚴(yán)格要求。以某航空發(fā)動機企業(yè)為例,,該企業(yè)采用 3D 砂型打印技術(shù)制造發(fā)動機葉片砂型,,通過精確控制打印過程中的各項參數(shù),使葉片鑄件的尺寸精度達(dá)到了 ±0.1mm,,與傳統(tǒng)鑄造工藝相比,,尺寸精度提高了數(shù)倍,減少了后續(xù)機械加工的工作量,,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,。
發(fā)動機缸體作為汽車發(fā)動機的關(guān)鍵部件,其結(jié)構(gòu)同樣十分復(fù)雜,,內(nèi)部包含多個相互連通的氣缸,、冷卻水套、潤滑油道等結(jié)構(gòu),。傳統(tǒng)鑄造工藝制造發(fā)動機缸體砂型時,,通常需要將多個砂芯進(jìn)行組裝,這不僅增加了砂型制造的難度和成本,,而且容易出現(xiàn)砂芯錯位,、縫隙等問題,影響缸體的尺寸精度和內(nèi)部質(zhì)量,。此外,,傳統(tǒng)工藝在設(shè)計變更時,需要重新制作模具和砂芯,,周期長,、成本高,難以滿足快速迭代的市場需求,。3D 打印砂型技術(shù)為發(fā)動機缸體的生產(chǎn)帶來了全新的解決方案,。利用 3D 打印技術(shù),可以將發(fā)動機缸體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計和打印,,無需進(jìn)行繁瑣的砂芯組裝,。通過優(yōu)化設(shè)計,還可以將原本分散的冷卻水套,、潤滑油道等結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成化設(shè)計,,減少砂型的拼接數(shù)量,提高缸體的整體質(zhì)量和可靠性,。同時,,當(dāng)發(fā)動機缸體的設(shè)計需要進(jìn)行調(diào)整時,,只需在 CAD 模型中進(jìn)行修改,然后重新導(dǎo)入 3D 砂型打印機,,即可快速打印出新的砂型,,實現(xiàn)產(chǎn)品的快速迭代,縮短了研發(fā)周期,,降低了開發(fā)成本,。專業(yè)鑄就輝煌,品質(zhì)創(chuàng)造價值——淄博山水科技有限公司,。
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(shè)計孔隙率不同的結(jié)構(gòu)。在砂型的頂部和側(cè)面等氣體排出關(guān)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(dāng)降低孔隙率,,保證強度。通過這種梯度孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)置合理的加強結(jié)構(gòu),,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(gòu),在砂型的薄壁部位,、懸空部位或受力較大的部位設(shè)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(xì)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(xì)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(yīng)力,提高砂型強度,。品質(zhì)為本,,讓每一個客戶都滿意——淄博山水科技有限公司,。廣西噴射3D砂型數(shù)字化打印
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傳統(tǒng)的 3D 打印砂型孔隙結(jié)構(gòu)較為隨機,,難以在透氣性和強度之間實現(xiàn)理想的平衡,。通過對砂型孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,可以有效改善這一狀況,。仿生學(xué)設(shè)計為孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路,模仿自然界中具有高效氣體傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特性的生物結(jié)構(gòu),,如蜂窩結(jié)構(gòu),、海綿結(jié)構(gòu)等,設(shè)計砂型的孔隙結(jié)構(gòu),。蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,,能夠在保證一定強度的前提下,提供良好的氣體通道,,提高透氣性,。在打印砂型時,可通過編程控制打印路徑,,在砂型內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu),。經(jīng)實驗驗證,采用蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的砂型,,其透氣性比傳統(tǒng)砂型提高了 30% - 50%,,同時強度仍能滿足大多數(shù)鑄件的生產(chǎn)要求。西藏大型3D砂型數(shù)字化打印