对复杂空心结构的3D打印沙模样机械性能的研究
Jingying Xu1, Jinwu Kang2, Yongkang Hu2
1School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2024
概括
3D打印空心砂模具通过增强可收缩性和减少残余应力,提供了更好的造质量. 多层外设计提供了优越的强度和完整性,与杆或密集的模具相比.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 传统的密砂模具限制了造中的质量控制.
- 3D打印为砂模制造提供了一种新的方法.
- 空洞砂模技术为工艺改进提供了机会.
研究的目的:
- 检查3D打印空心砂模具的机械强度.
- 研究空洞砂模设计对造结果的影响.
- 将不同空洞结构 (多层外,托架) 与密集模具的性能进行比较.
主要方法:
- 制造具有复杂空洞结构的3D打印砂模.
- 在环境和高温下对模具的机械测试 (压力,拉力,曲强度).
- 使用I束形样本进行造试验,以评估模具完整性和造质量.
主要成果:
- 空洞结构具有不同的压力和高温强度.
- 多层外空心模具显示出优越的高温残留强度,而不是结构设计.
- 空心模具具有较低的机械强度,但具有更好的收缩性,减少造残余应力和裂纹倾向.
- 空洞模具的故障是局部的,与密集模具的透裂不同.
- I-beam造试验证实空洞结构保持模具的完整性.
结论:
- 3D打印的空洞砂模可以提高件的可伸缩性,减少缺陷.
- 多层外空心砂结构提供了强度平衡和更好的收缩性.
- 这项技术有利于减少残余应力,防止模具和件的裂.
- 空洞的砂模,特别是多层外设计,代表了造技术的进步.
