
2025-12-31 18:08:46
傳統(tǒng)砂型鑄造在復(fù)雜鑄件制造中,大的瓶頸在于“物理脫模”與“型芯嵌套”的工藝限制,無法實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成型,而3D砂型打印技術(shù)通過“逐層累加”的成型方式,徹底擺脫了這一限制,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的“設(shè)計(jì)即制造”。帶有異形曲面的鑄件(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的流線型外壁、汽車變速箱的曲面齒輪室)在傳統(tǒng)砂型鑄造中,需通過“分塊模具+拼接成型”的方式制造。由于模具分塊數(shù)量多(通常3-5塊),拼接過程中易因定位誤差(通常)導(dǎo)致曲面輪廓變形,終鑄件的曲面精度難以滿足設(shè)計(jì)要求(如輪廓度誤差需控制在)。以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣鑄件(大直徑800mm,曲面曲率半徑變化范圍50-200mm)為例,傳統(tǒng)工藝需制造4套分塊模具,拼接后曲面輪廓度誤差可達(dá),需通過后續(xù)機(jī)械加工(如五軸銑削)修正,但機(jī)械加工會(huì)破壞鑄件的整體結(jié)構(gòu)完整性,增加應(yīng)力集中風(fēng)險(xiǎn)。 3D砂型打印,激發(fā)鑄造行業(yè)創(chuàng)新活力,開創(chuàng)發(fā)展新局面——淄博山水科技有限公司。寧夏大型工業(yè)級(jí)砂型3D打印

3D砂型打印技術(shù)通過“精細(xì)控制砂型強(qiáng)度”與“優(yōu)化金屬液澆注路徑”,可突破傳統(tǒng)工藝的極限,實(shí)現(xiàn)薄壁與高鏤空率結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定成型。在砂型打印過程中,可通過調(diào)整粘結(jié)劑噴射量(薄壁區(qū)域增加噴射量,提升砂型強(qiáng)度)與砂層厚度(采用0.1mm薄砂層,提升成型精度),使砂型在保障支撐強(qiáng)度的同時(shí),滿足薄壁成型需求;同時(shí),通過數(shù)字化模擬優(yōu)化澆注系統(tǒng)(如采用底注式澆注,提升金屬液流動(dòng)性),避免澆不足缺陷。上述航空航天鏤空框架鑄件采用3D砂型打印技術(shù)制造時(shí),可按原設(shè)計(jì)(壁厚2mm,鏤空率60%)直接生產(chǎn),鑄件澆不足率降至5%以下,砂型坍塌率為0,重量較傳統(tǒng)工藝調(diào)整后的鑄件減輕40%,完全滿足輕量化設(shè)計(jì)要求,且鑄件的力學(xué)性能(如抗拉強(qiáng)度、疲勞壽命)未受影響。寧夏大型工業(yè)級(jí)砂型3D打印以質(zhì)量求生存,以服務(wù)求發(fā)展——淄博山水科技有限公司。

此外,數(shù)據(jù)處理階段還需加入“支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”模塊。與塑料、金屬3D打印不同,3D砂型打印的支撐結(jié)構(gòu)并非用于承載砂型重量,而是為了固定型芯、防止砂型在成型過程中移位,同時(shí)保障砂型內(nèi)部空腔的成型。支撐結(jié)構(gòu)通常采用“網(wǎng)格狀”或“柱狀”設(shè)計(jì),材料與砂型本體一致,后續(xù)可通過振動(dòng)清理或機(jī)械剝離去除,無需額外的支撐去除工藝,降低了后處理難度。砂材鋪設(shè)是3D砂型打印的物理成型基礎(chǔ),其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)砂層的均勻、致密鋪設(shè),避免因砂層厚度不均導(dǎo)致砂型出現(xiàn)分層、開裂等缺陷。
3D砂型打印技術(shù)通過“自支撐成型”原理,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜內(nèi)部空腔的一次成型,無需單獨(dú)制造型芯。在打印過程中,砂型的空腔區(qū)域由未粘結(jié)的松散砂材填充(即“自支撐砂”),待砂型打印完成后,通過振動(dòng)或壓縮空氣將松散砂材從預(yù)留的清理孔中排出,即可形成內(nèi)部空腔。這種成型方式徹底解決了傳統(tǒng)工藝的“抽芯難題”,無論是多分支油道、變截面冷卻通道,還是深腔結(jié)構(gòu)(深度可達(dá)500mm以上),均可一次性成型,且空腔尺寸精度可達(dá)±0.1mm,表面粗糙度Ra12.5-25μm。上述液壓閥塊鑄件采用3D砂型打印技術(shù)制造時(shí),無需型芯,空腔一次成型,成品率提升至95%以上,生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)工藝提升3倍。無論工業(yè)還是藝術(shù),3D砂型打印都能滿足需求——淄博山水科技有限公司。

3D砂型打印技術(shù)則通過“數(shù)字化切片+逐層成型”的方式,可直接打印出完整的異形曲面砂型,無需分塊拼接。在打印過程中,切片軟件可將曲面模型分割為厚度均勻的薄層(0.1-0.2mm),噴頭按切片路徑精細(xì)噴射粘結(jié)劑,砂層逐層累加形成連續(xù)的曲面輪廓,成型精度可達(dá)±0.05mm,完全滿足航空航天領(lǐng)域?qū)η婢鹊膰?yán)苛要求。上述航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣鑄件采用3D砂型打印技術(shù)制造時(shí),曲面輪廓度誤差為0.03-0.05mm,無需后續(xù)機(jī)械加工即可直接使用,不僅提升了鑄件精度,還減少了加工工序與材料損耗(損耗率從傳統(tǒng)工藝的15%-20%降至5%以下)。專業(yè)鑄就品牌形象,信譽(yù)保障企業(yè)發(fā)展——淄博山水科技有限公司。噴射3D砂型數(shù)字化打印中心
3D砂型打印,是鑄造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要引擎——淄博山水科技有限公司。寧夏大型工業(yè)級(jí)砂型3D打印
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(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù),修復(fù)成本約 2000 元 / 件,進(jìn)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(dǎo)致鑄件出現(xiàn) “錯(cuò)芯” 缺陷(內(nèi)部空腔偏移),金屬液澆注速度控制不當(dāng)易產(chǎn)生氣孔、縮松,這類缺陷通常需通過 X 光檢測(cè)發(fā)現(xiàn),檢測(cè)成本約 500 元 / 件;若發(fā)現(xiàn)缺陷,鑄件需報(bào)廢,報(bào)廢成本(含金屬液、人工、能耗)約 5000 元 / 件,進(jìn)一步推高質(zhì)量成本。綜合計(jì)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(fù) + 報(bào)廢 + 檢測(cè))約占單件總成本的 15%-25%,大幅降低了其性價(jià)比。寧夏大型工業(yè)級(jí)砂型3D打印