基于3D打印的某型柴油机缸盖铸造成型工艺

介绍了某型船用柴油机缸盖采用3D打印砂芯的铸造成型过程,结合3D打印技术优势对复杂的型芯进行整合,并设计专用的排气孔、冷铁孔、坭条槽、定位等装置,减少了铸件皮缝数量,提高了铸件表面品质和尺寸精度。     

3D打印砂芯(型)在铁路铸钢件中的应用研究

研究了3DP和SLS两种砂芯(型)3D打印工艺在铁路铸钢件中的应用。分别采用上述两种工艺打印砂样并测试了砂样常规性能,打印了铁路钩舌砂芯并开展了铸造试验。结果表明,两种工艺打印砂样的常温强度和发气量均满足铸造生产要求;均可在无需开模的情况下快速打印钩舌砂芯,得到的铸件尺寸精确、表面光洁。     

便携式扫描仪在3D打印砂芯精度测量中的应用

为确保能快速测量、分析3D打印砂芯从而得出合适的打印工艺参数,本文分析了原砂粒度与粒形、黏结剂覆膜与渗透对打印砂芯精度的影响,介绍了扫描仪测量误差的影响因素。通过对便携式扫描仪所测量的砂芯精度尺寸的分析,提供合适的修正参数,从而生产出符合要求的高精度砂芯,也印证了便携式扫描仪能够在砂芯精度测量中广泛使用。     

基于砂型3D打印技术的气缸体快速铸造工艺开发

运用MAGMA数值模拟软件和采用3D打印砂型芯快速铸造技术,对某型发动机气缸体工艺设计方案进行仿真分析和优化工艺设计。采用3D打印技术进行砂型、砂芯的快速制造,大大减少了型芯数量,提高了铸件尺寸精度,缩短了开发周期。     

基于砂芯3D打印技术的整体气缸盖铸件开发

为加快开发进度,降低开发成本,在整体气缸盖开发过程中,采用3D打印砂芯进行样件试制。由于形成该缸盖内腔的水套砂芯单薄,为降低试制失败风险,采用A、B两个打印厂家的砂芯进行试验开发。对两个生产厂家的3D打印试块抗拉强度、发气量、发气速度、高温性能等参数进行了对比检测,制定3D打印砂芯生产样件的试制工艺方案,在第一次试制结果基础上采取了优化措施,制定了多重方案进行试制,从而得到合格铸件。     

3D打印在铝合金发动机缸盖型芯中的应用

探讨了选择性激光烧结3D打印技术在开发发动机缸盖型芯方面的应用,总结概括了选择性激光烧结3D打印技术在开发型芯过程中出现的问题,并针对这些问题提出了解决措施和改进方案,主要包括新旧覆膜砂的合理的质量配比、工艺参数的合理设置、最佳的后处理工艺和支撑结构的设计和添加,最后通过改进措施打印出了强度、尺寸精度和表面品质满足使用要求的缸盖内部型芯。     

3D打印技术在气缸盖铸件生产上的应用

介绍了气缸盖的铸件结构及技术要求,并对铸件结构及工艺性进行分析,采取了以下铸造工艺:(1)采用开放式浇注系统,阻流截面位于直浇道底部;(2)利用3D打印技术,打印3块砂芯,#1芯主要做出浇注系统,#2芯将进气道芯、排气道芯、下水腔芯、上水腔芯、后水腔芯等合并为一个3D打印砂芯,#3芯主要做出铸件顶部结构及型腔出气结构,这样可以避免下芯工序,使操作简化;(3)原砂粒度为50/100目,采用高渗透性Al-Si系涂料打底,局部易出现脉纹的地方补刷水基锆英粉涂料。生产结果显示:按照上述工艺生产的铸件外观良好,尺寸精度达到CT9级,符合技术要求。     

气体机缸盖内腔烧结缺陷分析与改进

针对气体机缸盖在铸造生产过程存在的喷油器及上水夹层芯局部位置出现烧结缺陷进行了分析,通过降低铁液浇注温度、使用新型涂料及制芯材料、优化砂芯结构等工艺改进措施,缸盖内腔烧结缺陷得到明显的改善,铸件内腔品质得到了提升,铸件废品率得以降低,同时减轻了细清员工的劳动强度。     

影响激光快速成形制芯工艺精度的关键

分析了烧结过程中的工艺参数、预固化及成形后固化处理等关键工序对快速成形工艺制芯精度的影响.并根据某缸盖#5砂芯尺寸大小、厚薄和形状的复杂程度,以及材料的特性,选择合适的激光功率和扫描速度、预热温度、分层方向、分层厚度、扫描间距和扫描方向等工艺参数,最终使试制的砂芯在允许的尺寸偏差内,实现了成套砂型装配,并浇注出合格的铸件.     

3D打印技术在缸体铸件生产中的应用

介绍了采用3D打印技术生产铸件的工艺原理,详细阐述了3D打印快速成型技术在缸体铸件生产中的应用。结果显示:随炉试棒的抗拉强度平均值为268 MPa,缸体顶面和缸筒壁硬度平均值分别为201 HB和191 HB,符合技术要求;铸件全尺寸和关键部位的位置度实际测量值都在要求范围内,说明打印的砂芯在浇注过程中变形较小,砂芯的打印精度较高;铸件进行机加工、装机后进行了台架冷试试验,结果良好。最后得出结论:采用3D打印制作全组芯砂型浇注铸件的工艺可以实现快速生产复杂铸件,铸件尺寸合格率高,试验周期大幅缩短,可有效支持产品先期研发工作。     

G3缸盖铸件的铸造工艺

介绍了G3缸盖铸件的结构特点和材质要求,开发初期,通过优化上水套芯定位、减小上水套芯盲孔位置结构、增加部分水套芯头等措施优化了产品结构。采用半封闭半开放式浇注系统和顶部冒口进铁工艺,合理选择冒口尺寸和冷铁布置,以及使用OCC蠕化处理工艺,成功地开发了RuT450牌号的高蠕化率缸盖铸件。     

Effect of gel time of 3D sand printing binder system on quality of sand mold/core

Two important factors affecting the performance of sand mold/core generated by 3D printing (3DP) are strength and dimensional accuracy,which are not only closely related to the reactivity of furan resin and the phase transition of silica sand,but also the curing agent system of furan resin.This paper studies the influence of gel time on the strength and dimensional accuracy of a 3DP sand mold/core,taking the furan resin system as an example and using a sand specimen generated by a 3DP inkjet molding machine.The experiment demonstrates that the gel time of 3 to 6 min for the sand mixture suits 3DP core-making most under the experimental condition.However,it should be noted that under the same resin condition,the strength of a no-bake sand mold/core is higher than that of a 3DP sand mold/core.The dimensional accuracy of the sand mold/core does not change significantly when the gel time is less than 15 min.Improving the activity of binder and developing ultra-strong acid with low corrosion shall be an effective way to improve the quality of the mold/core by 3D printing.     

90D缸体铸件缺陷的防止措施

介绍了90D缸体的铸件结构特点,分析了90D缸体铸件小批生产时出现的水套芯折断、砂眼、渗漏和气孔等缺陷的原因,决定采用下列改进措施:采用底注式浇注系统;设置4个冒口,使用23根明排气针和17根暗排气针;砂芯局部增加加强筋并采用圆滑过渡结构;调整水套芯与盖板芯配合芯头间隙;增加覆膜砂小芯;在热节部位刷Te粉涂料;在砂芯个别部位加芯撑;在所有水套砂芯工艺芯头处钻排气孔,加强水套砂芯在浇注时排气;将水套砂芯的树脂加入量降低至1.4%;砂芯运输采用专用垫板及小车。采用上述措施后,水套芯折断、砂眼、渗漏和气孔缺陷已消除,铸件内废率控制在3%以下,加工外废率控制在10%以下,综合废品率控制在15%以下。     

Binder jetting 3D printing process optimization for rapid casting of green parts with high tensile strength

Binder jetting 3D printing is a rapid, cost effective, and efficient moulding/core making process, which can be applied to a large variety of materials. However, it exhibits a relatively low green-part strength. This may cause the collapse of the printed parts during de-caking and the pick-up procedure, especially in the case of small-scale structures, such as thin walls, tips, and channels. In this work, polyvinyl alcohol (PVA) was used as the additive in coated sand powder. By exploiting the binding effect between the two composites (thermoplastic phenolic resin and PVA) triggered by the binder, bonding necks firmly form among the sand particles, improving the green-part strength of the coated sand printed parts. Experiments based on the Taguchi method were used to investigate the relationship between the process parameters and the green-part tensile strength. The following set of optimal process parameters was identified:50wt.% alcoholicity of the binder, 75% binder saturation, 0.36 mm layer thickness and 4.5wt.% PVA content. Further, the effect of such parameters on the green-part tensile strength was determined via statistical analysis. The green part of an engine cylinder head sand pattern with complex cavity structures was printed, and the green-part tensile strength reached 2.31 MPa. Moreover, the ZL301 aluminum alloy impeller shape casting was prepared using sand molds printed with the optimal process parameters. The results confirm that the proposed binder jetting 3D printing process can guarantee the integrity of the printed green parts and of small-size structures during decaking and the pick-up procedure. Furthermore, the casting made from the printed sand molds exhibits a relatively high quality.     

3D打印铝合金材料的摩擦学性能

为测试高速传动件上3D打印铝合金材料的耐磨性能,对3D打印铝合金(EOS:Al Si10Mg)与铸造铝合金(ZL1104T6:ZAl Si9Mg)进行性能对比测试。采用光学显微镜、电子扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对两种材料进行微观组织分析,硬度测量,摩擦磨损值测定。结果表明,3D打印铝合金其微观组织下晶粒更精细,并且各合金元素分布均匀性更好;3D打印铝合金硬度平均值略高于ZL1104 T6;3D打印铝合金的摩擦因数曲线更平滑,摩擦因数平均值及磨损失重率均小于ZL1104 T6,证明在相同的摩擦磨损条件下,3D打印铝合金表现出良好的耐磨性。     

基于3D打印的汽车主模型尾灯模块的制造

为实现在实车上安装检测,需采用3D打印技术,并使用工程塑料等轻量化材料代替传统铝合金材料来制备尾灯检测模块。采用不同的3D打印的方法制作出ABS塑料和光敏树脂材料的尾灯模块,并以表面质量、外观颜色、尺寸精度3个方面作为指标,进行了对照实验,确定了表面粗糙度低、颜色接近铝合金、尺寸精度高的尾灯模块用料及工艺。结果显示,采用SLA方法打印的光敏树脂模块比采用FDM方法打印的ABS塑料模块的表面光洁度更好,采用表面喷漆工艺比原材料直接调色制备的模块外观更接近铝合金,均匀的网格加强筋结构比实心填充加强结构更有利于控制制件的尺寸精度。     

3D打印技术的最新发展及在铸造中的应用

介绍了3D打印技术的现状与发展,重点介绍了3D打印技术在未来铸造生产中的发展和应用。3D打印技术是新的工业革命的标志性技术之一,3D打印砂芯技术用于铸造,可实现无模铸造,有效提高复杂铸件的生产效益和效率,将给铸造业带来一场新的技术革命。     

采用3D打印技术开发柴油机气缸体铸造工艺

介绍了直列4缸柴油机气缸体的铸件结构及技术要求,分析了采用传统工艺生产铸件存在的问题。详细阐述了基于3D打印技术设计的一套组芯、造型工艺,替代传统的手工组芯造型方法。生产结果显示:铸件废品率为4.7%,生产验证过程质量稳定;金相组织和力学性能检测结果均符合技术要求;铸件尺寸、表面质量、气密性检测等按照相关规范检验合格,经内部检测,铸件表面粗糙度小于25μm。3D打印成型技术的使用,简化了操作过程,降低了生产难度,提高了生产效率,推动了汽车发动机新型气缸体的研发进度。     

铸造3D喷墨打印砂型尺寸精度测量评定方法研究

随着铸造行业的转型发展,3D打印技术已经成熟的应用于制造铸造砂型,所制作的砂型不再单单作为铸造过程中的半成品,而是可以作为产品面向各铸造厂进行销售。但是目前对于砂型的检验标准存在缺失,对于砂型质量的把控和评定缺少依据。针对铸造砂型的尺寸精度,通过设计制作测量试块,给出了一种3D喷墨打印砂型的测量方法及评定标准,填补了目前铸造行业中这一领域在标准上的空白,对推动3D打印技术在铸造行业的应用以及砂型的产品化有着重要的意义。