一种避免叶轮叶片披缝缺陷的3DP砂芯设计研究

本文介绍了叶轮铸件的结构及砂型设计过程,并利用3D打印砂型一体成型的优势,提出一种新的3DP砂型设计方式,优化了轴孔芯和上、下流道芯设计,解决了传统工艺生产的叶轮叶片中间有披缝缺陷的问题。通过新的3DP砂型设计方法,生产出的叶轮铸件中间叶片无披缝,提高叶轮铸件外观质量及使用性能。

3DP打印砂型(芯)的研究及应用进展

与传统工艺相比,三维喷印技术(3DP)打印砂型(芯)在铸造工艺开发或复杂铸件的单件小批量生产时,优势明显且极具发展潜力。近年来,3DP在砂型铸造领域的研究和应用发展迅速,成为备受关注的热点。本文对3DP进行了介绍,综述了3DP打印砂型(芯)的研究和应用现状,并对存在的问题及研发应用前景进行了探讨。

3DP砂型在大型雕塑中的应用

随着科学技术的发展,3D打印技术得到了广泛的应用。在雕塑行业中,3DP砂型经过硬化处理后可以直接应用于雕塑制作。介绍了一种大型雕塑通过3DP砂型打印技术制作的全过程。通过对雕塑进行模型分割、设计内部钢架、设计连接结构、分块打印并硬化处理、组合安装,快速的完成大型雕塑的制作,相比于传统方式制作周期大大缩短,且减少了制作过程对艺术家的依赖。

基于3DP成型的零件后处理工艺研究

3DP三维印刷成型是一种唯一可以实现彩色打印的3D打印技术,可以打印多种彩色格式的模型。由于3DP的成型件存在强度低、表面粉末难以清除、色彩还原度不高和表面粗糙等缺陷,为此可采用渗蜡、固化以及表面喷涂等方法对其成型件进行后期工艺处理,以弥补这些缺陷,改善成型件的性能。

一种基于3D打印快速制造农用机械关键零部件的方法

随着工业技术的提升,农用机械供油系统类零件的开发和制造成本得到了降低,通过供油系统类零件的开发来提升农用机械总体性能成为立足农机市场的新要求。结合供油系统类铸件质量要求很高,需要进行压力渗漏检测,尺寸和内部质量很难同时保证,以及短期快速制造难度很大等特点,针对零件结构和质量要求进行分析,选择合适的快速制造工艺路线。采用铸件结构优化设计、铸造工艺设计、铸造工艺模拟优化、3D打印3D P砂型、电磁真空增压铸造以及质量检验等主要工序,实现供油系统类零部件研制,解决了供油系统研制过程中出现的质量差、周期长、成本高的问题。

3DP砂型打印在铸造生产中的应用研究

3DP砂型打印技术因具有高品质和快速成型的特点,解决了传统砂型铸造开模周期慢、成本高和生产效率低等问题,可以实现产品快速交付的要求。对3DP砂型数模设计过程中的砂型设计原则、数模后处理及打印过程的关键因素进行分析及说明,对其中容易出现的问题提出解决方案,同时对3DP砂型打印技术的应用及前景进行了总结。

可编程运动控制器在3DP打印中的应用

本文主要研究的是一种彩色3D打印装置的运动控制技术及其实现方法。基于现阶段比较火热的3D打印技术应用领域,本着从生产实践出发,特提出了一种较为便捷,技术门槛并不高的一种技术解决方法,为3D打印技术的实践提出了一种控制解决思路。本设备主要应用的是爱普生的R230彩色打印机一台实现基本的彩色喷墨打印功能,运用可编程直线插补运动控制器PL2303解决运动控制的功能。

3DP成型工艺在铸造模具领域的应用

铸造模具被称为“工业之母”,其传统制造多采用木模、消失模、金属模等,以上各工艺均需要通过CNC进行机加工,工序繁琐,制作周期长。采用3DP成型工艺直接打印铸造模具,减化传统铸造模具制造工序,表面粗糙度较好,无需要机械加工制作,提升制作效率,成本低,制造周期较短。

基于3DP的桌面级3D打印机的设计

3DP是快速成型技术的一种工艺,利用粉末状金属或陶瓷等可粘合材料,通过逐层粘结的方式来构造物体。基于3DP工艺,设计并制造一种的桌面级3D打印机,该打印机以步进电机驱动同步带传动,利用滑块控制喷头在x、y坐标平面内行进并且带动铺粉装置工作,以及驱动z坐标轴升降机构配合打印作业。该打印机结构新颖,应用面广,打印无需支撑结构,填补3DP的桌面级打印机市场空白。

3DP砂型施涂烘干变形分析及预防

介绍了采用工业级3D打印机打印生产的水套芯在组芯浇注时出现的砂型变形问题,通过对呋喃树脂自硬砂脱水反应机理及水分对树脂物理作用形式的分析,认为水分破坏了已形成的呋喃树脂铰链,造成变形。以打印试样进行实验验证,采取以下措施:施涂前,对砂型进行120℃,20min烘干的工艺方式,可以有效的控制砂型在施涂烘干过程中出现的变形,使砂型在施涂烘干后的变形量控制在0.4mm以内,浇铸的铸件尺寸精度也符合技术要求。

基于喷墨3D打印的铸造砂型(芯)成形工艺参数应用研究

通过正交试验的方法研究了材料(旧砂比例)、工艺参数(打印层厚、X方向分辨率)对铸造型(芯)初始抗拉强度的影响规律。研究发现:增大旧砂比例砂型强度有所下降;随着打印层厚的增大,强度逐渐减小,灼减量减小;X方向分辨率与粘结剂加入量有关,随着X方向分辨率的减小,粘结剂加入量增大,强度增大,灼减量增大。另外,打印层厚对强度影响最大,X方向分辨率次之,旧砂比例最小。最终确定最佳打印参数为:旧砂比例30%、层厚0.28 mm、X方向分辨率0.09 mm,基于该参数打印的砂型(芯)能够很好地满足铸造要求。

安全无害粉末粘接型三维打印成形材料研究

为了研究安全无害粉末粘接三维打印成形材料,本文分析比较了目前常用的成形材料的安全性和成形效果,从常用的医用辅料和食品添加剂中选出了满足三维打印成形工艺要求的材料:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、乙基纤维素(EC)、微粉硅胶。通过试验验证了各材料的成形性能和在成形过程中所起的作用,并打印出了较理想的三维打印制品。

基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术

针对传统砂型铸造模具制造时存在的周期长、成本高等问题,提出一种基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术。从模具优化设计、模具模样原型制造及强度增强、模具装配、模具应用等方面介绍了这一技术的工艺流程,并进行了应用验证。实践证明,基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术具有周期短、成本低的优点,适用于小批量新产品铸件模具的快速开发。

3D打印技术快速制造铝合金缸盖

采用3D打印技术、SLS蜡模、3DP砂模和石膏型电磁真空增压等进行无模快速铸造工艺制造铝合金缸盖。这样的缸盖尺寸精度高于CT6级,表面粗糙度Ra大于5.0μm,内在质量良好,在0.6MPa的压力下无渗漏。

砂型3DP打印参数对ZL205A合金铸造性能的影响

采用约束杆法和单螺旋流动性法研究分析了不同砂型3DP打印参数(呋喃树脂含量1.5%~3.0%(质量分数,下同)、打印层厚0.28~0.32 mm)条件下ZL205A合金的铸造热裂倾向性和流动性。结果表明,ZL205A合金的铸造热裂倾向性随树脂含量的增加先增加后减小,随打印层厚的增加而减小,ZL205A合金的铸造热裂倾向性与3DP砂型强度显著相关。ZL205A合金的铸造流动性随着树脂含量的增加而减小,随打印层厚的增加而减小。通过理论回归和归一化方法,建立了砂型3DP打印参数与ZL205A合金铸造性能间的回归方程,确定了适合于ZL205A合金砂型铸造的较优砂型3DP打印参数:呋喃树脂含量1.5%,打印层厚0.28 mm。

基于增材制造工艺的V法成形机械臂三轴座

通过FDM(熔融沉积成型)工艺打印了铝合金机械臂三轴座造型外模模具,通过三维快速印刷成型(3DP)工艺打印了机械臂三轴座铸型砂芯。分析了造型外模模具的尺寸精度与表面粗糙度、砂芯的强度等工艺参数。将造型外模模具与砂芯用于V法铝合金浇注试验。结果表明,机械臂三轴座造型外模模具线收缩率为0.301%,体积收缩率为1.121%,铸型砂芯放置24h后的抗压强度为1.424MPa,机械臂三轴座铸件线收缩率为0.342%,体积收缩率为1.253%,表面粗糙度为Ra=3.314μm,满足铸件品质要求。