原砂粒度级配对增材制造砂型性能的影响

摘要

基于Fuller Thompson理论,研究了原砂的连续级配、均匀级配、间断级配对三维打印砂型性能的影响,分别测试了四种粒度级配条件下的粉末床密度、常温24 h和100℃烘干20 min的抗拉强度、X、Y方向常温和100℃烘干20 min的尺寸精度。研究结果表明:连续级配的粉末床密度最低,为1.252 g·cm^(-3),均匀级配的粉末床密度最大,为1.305 g·cm^(-3);均匀级配常温24 h抗拉强度最大,当喷墨量为150%时,其抗拉强度为2.356 MPa,而连续级配的抗拉强度最低,为1.581 MPa;100℃烘干20 min的抗拉强度明显高于常温24 h抗拉强度,当喷墨量为200%时,其烘干强度提高了42.41%;当喷墨量为100%时,连续级配的X、Y方向尺寸精度最高,X方向尺寸误差为+0.21 mm,Y方向尺寸误差为+0.26 mm,而均匀级配的尺寸误差最大,X方向尺寸误差为+0.55 mm,Y方向尺寸误差为+0.67 mm;四种级配烘干之后的尺寸误差明显小于常温24 h的尺寸误差。