مقارنة أربعة أنواع من الرمل للطباعة ثلاثية الأبعاد بنفث المادة الرابطة

الطباعة ثلاثية الأبعاد للرمل الصناعي لا تتعلق بإضافة مادة رابطة إلى أي رمل متاح. يجب أن تعمل الجسيمات من خلال التوريد وإعادة الطلاء والنفث والمعالجة والمعالجة والصب. حتى الرمال من مصدر واحد يمكن أن تتغير مع توزيع الجسيمات والغرامات والرطوبة وتاريخ إعادة الاستخدام.

ابدأ بالسبائك المستهدفة والصب، ثم قم بمطابقة الآلة والموثق. سعر الشراء للطن ليس معيار الاختيار.

ستة مؤشرات مادية أساسية

توزيع حجم الجسيمات

تتركز رمال الطباعة عادةً حول 50-200 شبكة، أي حوالي 0.30-0.075 ملم. يمكن للحبيبات الدقيقة تحسين التفاصيل ولكنها تزيد من مساحة السطح وتزيد الطلب على الموثق ومخاطر النفاذية. قد تتراجع الحبوب الخشنة وتنفيس بشكل أفضل ولكنها تؤثر على السطح. غالبًا ما تحتاج رمال البحر والصحراوية إلى تصنيف لإزالة الجزيئات التي يقل حجمها عن 0.075 ملم أو تزيد عن 0.3 ملم. إن التوزيع المستقر والمصدق عليه يهم أكثر من متوسط واحد.

الشكل والتدفق

عادة ما تتدفق الحبوب المستديرة وتنتشر بشكل أكثر انتظامًا؛ تتشابك الحبوب الزاويّة بشكل مختلف ولها مساحة سطح أكبر. تشير بيانات المصدر إلى معامل زاوية نموذجي أعلى من 1.4 لرمل الصحراء وأقل من 1.2 لرمل السيراميك الكروي. يؤثر الشكل على التعبئة والطلب على المادة الرابطة وقوتها ويجب اختباره باستخدام جهاز إعادة الطلاء.

الحراريات والتمدد الحراري

تتطلب درجة حرارة الصب المرتفعة عادةً قدرًا أكبر من المقاومة والثبات. يتم استخدام رمل السيليكا على نطاق واسع ويتم دعمه من خلال الممارسات الناضجة، ولكن تغير مرحلته وتمدده الحراري يحتاجان إلى إدارة. يمكن أن تؤدي الرمال الخزفية أداءً مختلفًا في درجات الحرارة المرتفعة أو في الأعمال الحساسة للسطح، مع اختلاف التكلفة والاسترداد.

التوافق الكيميائي والموثق

تؤثر درجة الحموضة وحالة السطح والرطوبة والشوائب على تفاعل المادة الرابطة. قد يحتوي رمل البحر على 0.1-0.5% من كلوريد الصوديوم ويتطلب الغسيل والحرق. قد تحتوي رمال الصحراء على أكثر من 90% من السيليكا، إلا أنها تحتوي على طبقة سطحية أقل ارتباطًا بالراتينج. غالبًا ما تتجاوز نسبة السيليكا المسبكة الاحترافية 98٪ من السيليكا مع الطين أقل من 0.5٪. إعادة تأهيل النفث والمعالجة والقوة والتخزين والغاز والصب كلما تغير الرمل أو الرابط.

النفاذية والغاز والانهيار

يحتاج القالب إلى قوة معالجة وصب، ومسار غاز، وقابلية للإزالة بعد الصب. يمكن أن تعني القوة القصوى المزيد من المواد الرابطة أو المزيد من الغاز أو إزالة الرمال الصلبة من الصب المتصلب. استهدف نافذة عملية تلبي متطلبات الجزء.

الاستصلاح والسيطرة على الكثير

يتراكم الرمل المعاد استخدامه الدقائق وبقايا المواد الرابطة والتاريخ الحراري. تشير بيانات المصدر إلى زيادة خشونة السطح بنسبة 50% وزيادة امتصاص الراتنج بنسبة 18% بعد خمس دورات إعادة استخدام للرمل الحراري الكروي. قم بغربلته، أو إزالة الغبار منه، أو تبريده أو استعادته، ثم مزجه بالرمال الجديدة حسب نتيجة الاختبار. من الممكن أن تزيد نسبة الاسترداد عن 90% للمواد المؤهلة، ولكن القوالب والمسبوكات المقبولة – وليس الوزن وحده – تحدد الاسترداد القابل للاستخدام. راجع عملية نفث الرابط.

إعادة الطلاء والبيانات السطحية ودرجات الحرارة العالية

قد تنتج الرمال المرتبطة بالطين والتي تحتوي على 15-25% من الطين تباينًا في كثافة الطبقة يصل إلى ±12% بسبب التكتل؛ قد تحمل السيليكا المصنفة تباينًا في حدود ±5%. يقال إن إعادة الطلاء بمساعدة الاهتزاز أدت إلى زيادة كثافة التعبئة لرمل الصحراء ضعيف التدفق من حوالي 1.2 إلى 1.6 جم / سم مكعب.

يمكن أن يكون للرمل الحراري الكروي خشونة سطحية أقل من Ra 1 ميكرومتر، مما يقلل من تغلغل الراتنج بنسبة 40%. قد يؤدي المزج مع الرمل الخشن الذي يزيد عن Ra 3 μm إلى إعادة توازن الاختراق والقوة والسطح. قد تشكل رمال الصحراء التي تحتوي على أكاسيد البوتاسيوم والصوديوم مجتمعة أعلى من 2% مرحلة ذوبان منخفض مع مادة رابطة تقترب من 1400 درجة مئوية وتزيد من خطر التشوه.

أحد مزيج التطوير المذكور في المصدر هو 60% من السيليكا 70 شبكة، و30% من رمل السيراميك 100 شبكة، و10% من الرمال الكروية المقاومة للحرارة المستصلحة 50 شبكة، تبلغ قوتها أكثر من 2.5 ميجا باسكال ونفاذية أعلى من 120. تعامل مع هذا كمرجع تجريبي، وليس صيغة إنتاج عالمية.

مقارنة المواد

الرمال	ميزة محتملة	التحقق من صحة بعناية	اعتبار نموذجي
مسبك السيليكا	معرفة عملية وتكلفة ناضجة متاحة على نطاق واسع	التوسيع والغرامات والموثق وتطابق السبائك	العديد من القوالب والنوى العامة
رمل السيراميك	شكل قابل للتعديل وسلوك درجة الحرارة العالية	التكلفة وإعادة الطلاء والاسترداد والعرض	الأعمال الحرارية أو السطحية أو الخاصة بالسبائك
الرمال الحرارية الكروية	التدفق والحراريات وإمكانية التوسع المنخفضة	الطلب الموثق، واقتصاديات المزج والانتعاش	سبائك ذات درجة حرارة عالية ونوى معقدة
الكروميت والرمال المتخصصة	حران عالية، ومقاومة تقشعر لها الأبدان والاختراق	الكثافة والنقل والتكلفة والفصل	النقاط الساخنة المحلية أو المسبوكات الفولاذية المختارة
معالجة الرمال الطبيعية	فائدة محتملة للموارد المحلية	الملح والطين والغرامات والدرجات والقرعة والامتثال	إلا بعد التأهيل المنهجي

قد تشير الأسماء التجارية مثل الرمل الحراري الخزفي أو الكروي إلى كيميائيات ودرجات مختلفة. استخدم تسمية TDS الدقيقة للمورد.

هل يمكن طباعة رمال البحر أو الصحراء؟

لا ينبغي أن يدخل الرمل الطبيعي غير المعالج عادة إلى الطباعة الصناعية. قد تحتوي رمال البحر على الملح والقشرة والمواد العضوية والدقائق غير المستقرة؛ قد يكون لرمال الصحراء درجات أو شكل أو سطح غير مناسب. لا يزال الغسيل أو التصنيف أو التجفيف أو المعالجة السطحية يتطلب مراجعة التكلفة والامتثال للنفايات واستقرار الكمية ومراجعة الصب.

تشير تقديرات المصدر إلى أن سعر الرمال البحرية المحالة والمصنفة يقترب من 80 دولارًا أمريكيًا/طن مقابل حوالي 50 دولارًا أمريكيًا/طن للسيليكا المحترفة. قد يظل الاستخدام المباشر لمواد رمال الصحراء أقل من 30%، في حين أن رمل المسبك الاحترافي المستصلح يمكن أن يتجاوز 90%. في الوقت الحاضر، عادة ما تكون رمال المسبك المؤهلة أكثر اقتصادية بمجرد تضمين المعالجة والثبات والاسترداد.

تسلسل التأهيل الموصى به

1. حدد نوع السبيكة ودرجة حرارة الصب ومتطلبات السطح وتفكيك القالب وإزالة الرمل.
2. الحصول على الرمال والمواد الرابطة TDS/SDS وعينات الدفعة.
3. قياس الدرجات والغرامات والرطوبة والشكل والكيمياء الحرجة.
4. تحقق من التغذية وإعادة الطلاء والنفث والإزالة على الجهاز.
5. اختبار القوة والأبعاد والتخزين والنفاذية أو الغاز حسب الاقتضاء.
6. صب نواة تمثيلية وفحص الصب.
7. تجميد قواعد التوريد والمزج وإعادة الاستخدام والتفتيش وتغييرها.

راجع القوالب والقلوب الرملية. المواد المؤهلة لـ SJ-1200 تتبع الوثائق الفنية والتجارب الحالية. اتصل بالفريق الفني لإجراء اختبار المواد ومراجعة التأهيل ضمن خريطة طريق التنفيذ.

الأسئلة المتداولة

ما هي الرمال التي يمكن طباعتها بالطباعة ثلاثية الأبعاد عن طريق نفث المادة الرابطة بشكل انتقائي على استخدام المسحوق؟

يمكن استخدام السيليكا المصنفة والسيراميك والمواد المقاومة للحرارة الكروية والكروميت ورمال المسبك المؤهلة الأخرى عندما تتطابق الآلة والمواد الرابطة والسبائك.

كيف تختلف رمال السيليكا والسيراميك والرمال الكروية؟

تختلف الكيمياء والشكل والكثافة والحراريات والتوسع والسعر والانتعاش. لا توجد مادة هي الأفضل لكل عملية صب.

هل يمكن استخدام الرمال البحرية أو الصحراوية المعالجة؟

يصبح تطوير المواد ممكنًا بعد إزالة الملح والطين والغرامات والشوائب غير المستقرة والتحقق من صحة التصنيف والترابط والغاز والصب. يجب أن يكون العلاج والامتثال اقتصاديين.

كيف يؤثر حجم الحبوب على السطح والنفاذية؟

تعمل الحبوب الدقيقة عادةً على تحسين التكاثر ولكنها تزيد من الطلب على المادة الرابطة وقد تقلل من النفاذية؛ الحبوب الخشنة غالبا ما تفعل العكس. توزيع مفيد يوازن بين الطباعة والصب.

هل يمكن استعادة رمل الطباعة المستخدم؟

ويمكن غربلة بعضها أو إزالة الغبار عنها أو تبريدها أو استخلاصها وإعادة استخدامها بنسبة معتمدة. مراقبة الغرامات وبقايا المواد الرابطة والدفعات والتأكد من نتائج القالب والصب.