喷墨砂型打印技术浅析
喷墨打印机原理及优缺点
喷墨打印机原理及优缺点在激光打印机未出现之前～我们一般办公使用的都是喷墨打印机～可以这样说～现在在一般家庭或者中小型企业还是以使用喷墨打印机为主的～那喷墨打印机的技术原理以及它的一些优缺点～印刷耗材网就简单介绍一下。
喷墨打印机按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种,现在又以后者更为常见,～而液体喷墨方式又可分为气泡式与液体压电式。
气泡技术是通过加热喷嘴～使墨水产生气泡～喷到打印介质上的。
目前喷墨打印机采用技术主要有两种:连续式喷墨技术与随机式喷墨技术。
早期的喷墨打印机以及当前大幅面的喷墨打印机都是采用连续式喷墨技术～而当前市面流行的喷墨打印机都普遍采用随机喷墨技术。
连续喷墨技术以电荷调制型为代表～随机式喷墨系统中墨水只在打印需要时才喷射～所以又称为按需式。
在了解了喷墨打印机的原理之后～印刷耗材网为各位简单概述下喷墨打印机得优缺点。
喷墨打印机的优点:1、喷墨打印机碳素墨水渗浸与纸浆内～字迹保持时间更长,2、喷墨打印机单机更便宜～成本主要集中在耗材方面～如保持整洁的纸张水平～频繁更换硒鼓。
3、喷墨打印机在使用专用照片纸进行打印时可以获得目前各类打印机中最好效果的照片打印质量～并且很多型号的产品都提供了防水防退色等特性使打印出的照片可以长时间保存低负荷量打印时,单页或几页文档,～打印速度基本令人满意。
4、喷墨打印机初始投资成本相对较低～能提供从数字相机或各类存储卡上直接打印～通常这类产品还配备有彩色的LCD显示屏～用户可以方便地将自己拍摄的照片快速输出。
喷墨打印机的缺点:1、打印速度慢～即便是最快速的喷墨打印机～在相同品质下的打印速度也还无法与大多数激光打印机相比。
2、打印字迹的边界清晰度低～批量打印能力相对较差～难以满足负荷较重的打印作业。
一般情况下～刚打印的文件或图片需要格外留心～以免由于没有完全干燥而蹭脏画面。
3、耗材相对较贵～喷墨打印机的墨盒容量通常相对较小,一般在100页至600页之间,～对于打印量大的用户～他们必须经常更换耗材～显然不如激光打印机方便、实惠。
喷墨技术分享方案
喷墨技术分享方案什么是喷墨技术？喷墨技术是一种常见的数字印刷技术。
传统的印刷工艺包括平板印刷、凹版印刷和丝网印刷等，其中平板印刷最为常见。
而喷墨技术则是将墨水通过喷头射出，并在印刷媒体上形成图案或文字的印刷技术。
由于其成本低、适用范围广，喷墨技术被广泛应用于家庭、办公室、广告牌、展示板、标识和文艺品等领域。
现在是喷墨技术受到越来越多人注重和关注的时候。
喷墨技术的发展历程喷墨技术最初是在20世纪60年代末期开发出来的，但由于技术不成熟，至今仍未得到广泛应用。
而自20世纪80年代以来，随着喷头、墨水和印刷媒介等关键技术的发展，喷墨技术迅速发展。
到21世纪初，喷墨技术被广泛应用于标签印刷、家庭打印和商业印刷等领域，其应用范围得到了广泛的拓展。
喷墨技术的工作原理喷墨技术的核心是喷头，也称为喷嘴，其结构通常由数百个微小的喷孔和电磁式压电器件组成。
墨水通过压电器件挤压喷出，形成墨水雾状，最终在纸张或其他印刷媒介上形成图像或文字。
喷墨技术的优缺点优点：1.速度快：相比其他传统的印刷技术，喷墨技术可以实现高速打印，普通家用打印机的速度通常在每分钟5-15页之间，而商业印刷机的速度更高，可达每分钟200-300页。
2.成本低：喷墨技术采用彩色喷墨和黑白喷墨技术，在墨水的使用上会比传统的印刷技术要低很多。
另外，喷墨技术的设备成本也较低，从而使得成本在一定范围内得到了控制。
3.操作简单：打印机的操作相对来说非常简单，只要连接电脑和打印机即可轻松完成印刷任务。
4.适用范围广：喷墨技术可以打印在多种材质上，包括纸张、塑料、玻璃和金属等，可以应用于家庭、办公室、工业、商业等领域。
缺点：1.墨水费用高：某些喷墨打印机采用的墨水价格较高，印刷成本相对较高。
2.印刷质量有限：因为墨水喷出时形成的水滴大小会影响印刷的图片质量，所以喷墨技术在细节和精度方面还有一定的限制。
喷墨技术在商业应用中的优势喷墨技术以其速度快、成本低、操作简单和适用范围广等优点，在商业应用中受到了广泛的关注和应用。
喷墨技术分享方案
喷墨技术分享方案喷墨技术是人们常用的一种打印技术，特别是在办公和家庭使用中，是最受欢迎的打印方式之一。
喷墨技术可以制造出高分辨率和无边框的图片和文档，适用于打印各种实物物品，例如文件、照片、海报和名片。
本篇文章将介绍有关喷墨技术的原理、优势、使用、维护和保养。
喷墨技术的原理喷墨技术基于液体色素或染料喷射到纸张或其他打印材料上的原理。
每一次喷墨头的操作都将小型的液态喷墨物质喷出，在气体疏导下喷入到打印纸上。
此喷墨头可以自动控制，并可在数十毫秒内喷印数百个不同的图像点，从而形成如此准确、清晰和自然的图像。
由于微喷墨头的已近完美的操作，现在已经能够提供高质量的打印，色彩鲜艳，细节丰富，并且完美地还原了与原始图像完全一致的图形和文本。
喷墨技术的优势与其他打印技术相比，喷墨技术具有以下优势：费用低廉喷墨打印机不仅相对便宜，而且其操作成本也相对较低，因为更好的墨水制造技术和更长久的喷头寿命使得这种打印技术的使用持续时间更长。
易于操作喷墨打印机相对来说非常容易操作，而且还可以带有有用的功能，例如纸张大小适应、彩色打印和双面打印等。
打印质量高喷墨打印机的操作效果非常出色，均匀地向图像、文本和其他图形添加彩色和厚重度。
由于它能够喷出细微的墨水粒子，喷墨打印机可以打印出细节丰富、色彩鲜艳的图像。
可以打印多种材料喷墨技术不仅可以打印出纸张，还可以打印标签、名片、照片墙、纸箱等多种材质的产品。
使用喷墨技术打印以下是使用喷墨技术打印的基本步骤：1.打开电脑和打印机，确保它们之间通过 USB 连接或 WiFi 连接有效连接。
2.打开相应的软件，例如 Word 或 Photoshop，打开您要打印的文档或图像。
3.点击打印选项卡，并设置页面大小、页面方向、纸张类型和颜色等选项。
4.点击“打印”按钮以执行。
请注意，喷墨打印机需要一定的时间预热，然后才能开始打印。
维护和保养正确维护和保养喷墨打印机非常重要，以确保其长期使用。
以下是一些需要考虑的问题：清洁打印头定期清洁打印头，以防止墨水在打印过程中堵塞而损坏喷头。
喷墨打印技术的原理、发展历史及其在PCB字符中的应用优势
喷墨打印技术的原理、发展历史及其在PCB字符中的应用优势喷墨打印及其发展趋式1.1 喷墨打印技术的发展历史喷墨打印技术主要经历了连续喷墨打印技术、热泡式喷墨打印技术和压电式喷墨打印技术三个阶段。
而喷墨打印技术的进步及其在工业中的应用也相应推动了工业喷墨打印头的进步与发展。
20世纪60年代，随着墨滴形成及其在电场运动等基础理论的研究，连续喷墨打印理论逐步形成并开始进入应用阶段。
20世纪70年代，随着计算机技术的发展，出现了用于喷墨打印机的连续喷墨打印头。
20世纪80年代，热泡式打印原理被发现。
随后热泡式喷墨打印技术得以完善并出现了热泡式喷墨打印头。
20世纪90年代，随着压电式喷墨打印技术的进一步发展，压电式喷墨打印头开始逐步进入实质性应用阶段。
压电式喷墨技术是将许多微小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近，压电陶瓷在两端电压变化作用下具有弯曲形变的特性，当图像信息电压加到压电陶瓷上时，压电陶瓷的伸缩振动变形将随着图像信息电压的变化而变化，并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下，均匀准确地喷出墨水。
压电喷墨技术具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可控、喷射速度可控、定位准确、可以选用更多化学成分不同的墨水、腐蚀机会减少、喷头寿命延长等优点，还可以采用颜料墨水，防止紫外线照射时所引起的变色和褪色现象。
陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨水，包括水溶性、溶剂性和上面所述的加温固态喷墨。
2喷墨打印技术应用于PCB文字工艺的优势喷墨打印技术应用于PCB文字工艺和传统工艺相比其优势主要体现在缩短流程，固有技术难点的有效克服和绿色环保。
2.1 喷墨打印技术和传统丝网印刷工艺流程对比喷墨打印技术和传统网版印刷工艺流程如下图1和图2所示。
从图中可以看出，传统网版印刷工艺需要绷网、印刷及烘烤等13道工艺，而喷墨打印技术仅需要喷墨打印及烘烤等4道工艺。
喷墨打印技术可根据CAD或CAM资料直接喷印文字图形并即时固化，可有效节约网版制作和文字烘烤流程，同时生产设备以及车间占地面积等都有很大幅度的减少，在生产成本及生产效率方面都比传统丝网印刷更具经济效益。
浅述喷墨印刷技术的应用
浅述喷墨印刷技术的应用发布时间：2021-06-15T06:38:59.129Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年7期作者：余茂基[导读] 其中，部分墨滴流发生弯曲，打印到介质上形成图像；另一部分未发生弯曲的墨滴被回收或丢弃。
其工作原理是，墨滴首先通过一个充电的静电电极，使部分墨滴冲上静电，然后墨滴流通过携带相反电荷的高压电极板，在电场的作用下，携带电荷的墨滴发生弯曲打印到介质上，形成图像；而没有携带电荷的墨滴基本受不N#I，31电场的影响，没有发生弯曲而被回收。
深圳市润天智数字设备股份有限公司 518000摘要：随着数字化进程的不断进步和发展喷墨印刷技术由于其设备具有成本低廉、环保性好的特点已经成为数码印刷领域的一种重要技术手段。
喷墨印刷设备主要包括：小型喷墨打印机大幅面喷墨打印机、喷墨印刷系统等。
作为数字化和计算机技术的产物喷墨印刷覆盖了传统印刷无法涉及的部分印刷市场，并逐步向多个领域拓展市场前景非常广阔。
关键词：喷墨印刷技术；应用；优势；制约因素一、喷墨打印技术分类1．连续喷墨法连续喷墨打印技术的产生相对较早，20世纪60年代，Sweet通过向喷嘴施加一定的压力波将墨流击碎为细小均匀的墨滴，并在此基础上首次提出了连续喷墨打印技术的工作原理。
70年代后，IBM公司开始将连续喷墨打印技术应用于计算机打印系统中，并在此诞生了世界上第一台喷墨打印机IBM一4640，获得了广泛的应用。
在连续喷墨法中，通过施加压力，将微小的墨滴流挤压出喷嘴形成连续的墨滴流。
其中，部分墨滴流发生弯曲，打印到介质上形成图像；另一部分未发生弯曲的墨滴被回收或丢弃。
其工作原理是，墨滴首先通过一个充电的静电电极，使部分墨滴冲上静电，然后墨滴流通过携带相反电荷的高压电极板，在电场的作用下，携带电荷的墨滴发生弯曲打印到介质上，形成图像；而没有携带电荷的墨滴基本受不N#I，31电场的影响，没有发生弯曲而被回收。
连续喷墨打印技术可按墨滴充电和弯曲技术的不同，分为双重弯曲系统和多重弯曲系统。
喷墨印刷技术在陶瓷砖生产工艺中的应用探究
理论探讨225产 城喷墨印刷技术在陶瓷砖生产工艺中的应用探究蔡振摘要：在陶瓷砖的相关生产工艺中喷墨印刷技术获得了广泛的运用，在打印设备以及陶瓷墨水等方面，其性能以及技术都在获得持续提高，将喷墨印刷技术运用于生产，结合老工艺是研发以及生产陶瓷砖的关键点。
基于此，本文探讨了陶瓷砖喷墨印刷技术的具体现状，然后提出了运用策略，以供参考。
关键词：喷墨印刷技术；陶瓷砖生产工艺；应用如今，喷墨印刷技术已经在陶瓷砖生产工艺中获得了普遍的运用。
伴随社会的飞速发展，喷墨印刷技术里面使用的部分设备以及陶瓷墨水都获得了持续完善，然而在陶瓷加工中仅采取这项技术，并不能推动陶瓷行业的深入发展。
于是，相关人员试着使喷墨印刷技术充分整合釉线工艺，进而提升瓷砖的重要价值。
1 喷墨印刷技术在陶瓷砖生产工艺中的运用现状1.1 陶瓷砖喷墨墨水的核心发展趋势现阶段，我国在喷墨印刷技术中充分使用有色墨水，尽管可以使陶瓷的色泽越来越饱满，可是墨水在颜色的稳定性、成型以及饱和度等方面还需充分提高。
而且伴随时代的飞速进步，有色墨水已无法更好地满足大众对颜色的相关需要。
于是，应该进一步研究出颜色各异与更加稳定的陶瓷墨水。
此外，每种颜色的墨水的表现形式不一样。
如凹陷、闪亮以及裂纹、哑光等，这些不同的表现形式会提升瓷砖的价值。
然后目前只有下陷以及裂纹等形式拥有很广阔的市场前景，但是，这些墨水与一般陶瓷墨水无太大差异，仅仅是可以呈现出更美的色彩。
1.2 陶瓷砖喷墨印刷设备的具体现状因为由喷墨机进一步生产出来的瓷砖很单一，不具有特殊性，所以使得喷墨印刷设备的整体销量不断减少。
对此，在未来，希望公司能够设计出一款北斗星系列的喷墨机，不但能够对颜色进行随意转换，而且每种颜色拥有不一样的表现形式。
而美嘉公司就是使功能墨水充分结合基础墨水，使瓷砖进一步拥有凹凸感。
1.3 建筑陶瓷的发展趋势如今，大理石裂纹的瓷砖拥有十分广阔的市场前景，因为它的裂纹是各种各样的，每一种瓷砖的裂纹有所区别且具有很强的设计感。
3d打印砂型原理
3d打印砂型原理3D打印砂型原理随着科技的不断发展，3D打印技术已经成为了当今世界的热门话题。
而在制造业领域，3D打印技术也扮演着越来越重要的角色。
其中，3D打印砂型技术作为一种快速制造的方法，被广泛应用于铸造行业。
那么，究竟什么是3D打印砂型，它的原理是什么呢？3D打印砂型是一种利用3D打印技术制造铸造模具的方法。
传统的铸造模具制作需要耗费大量的时间和人力，而且制作过程复杂，容易出现误差。
而借助3D打印技术，可以将设计师的想法直接转化为实体模型，大大提高了生产效率和制造精度。
3D打印砂型的原理主要分为以下几个步骤：1. 设计模型：首先，需要根据产品的设计要求，使用计算机辅助设计（CAD）软件进行模型的设计。
设计师可以根据自己的需要进行创作，比如调整尺寸、增加细节等。
2. 模型切片：设计好的模型需要通过切片软件进行处理。
切片软件将模型切成一层层的薄片，每一层都包含了该层的几何形状信息。
3. 砂型打印：在3D打印机中，使用特殊的砂粉作为打印材料。
打印机通过控制喷头的位置和喷射速度，将砂粉逐层喷射到打印平台上，按照切片软件生成的薄片信息进行堆积。
4. 粘合剂固化：在喷射砂粉的同时，打印机还会喷洒粘合剂。
粘合剂的作用是将砂粉固定在一起，形成坚固的结构。
粘合剂会在接触到空气后快速固化。
5. 砂型去模：砂型打印完成后，需要将其从打印机上取下，并进行后续的处理。
这包括去除多余的砂粉和粘合剂，使得模型表面光滑。
6. 烘干和烧结：为了增加砂型的强度和耐高温性，需要进行烘干和烧结处理。
这个步骤可以提高砂型的稳定性和耐用性。
通过以上几个步骤，3D打印砂型制作就完成了。
相比传统的模具制作方法，3D打印砂型具有许多优势：制作速度快。
传统的模具制作需要花费数天甚至数周的时间，而3D 打印砂型只需要几个小时甚至几十分钟。
制作成本低。
传统的模具制作需要大量的人力和物力投入，而3D 打印砂型可以节省人力和原材料成本。
制作精度高。
喷墨打印技术与激光打印技术的区别是什么
喷墨打印技术与激光打印技术的区别是什么在数字化的时代中，人们对于打印技术的需求逐渐增多。
而打印机的发展也越来越快速，涉及到许多不同类型的打印技术。
这篇文章将会着重讨论喷墨打印技术和激光打印技术这两种最为常见的打印方式的区别，以及它们各自的优缺点。
1. 喷墨打印技术喷墨打印技术是最早出现的数字打印技术之一，它在市场上的占有率非常高。
所谓喷墨打印，顾名思义，就是通过喷墨头将油墨喷到纸张上的技术。
喷墨打印机的工作原理相当简单：先将打印文件转换成数字信号，再将数字信号控制喷头喷出油墨。
其操作过程比较容易理解，在工作中也没有过多的噪音，适合用于办公室或家庭打印出一些常见文档或“干货”。
此外，喷墨打印机还有一个显著的优点就是成本低廉，因为它不需要高昂的材料和部件。
同时，由于油墨的颜色精度相对较高，因此喷墨技术打印出的文件能够精确地还原出原始文件的颜色和细节。
而且，可以在同一张纸上打印出复杂的图像和文本。
但是，喷墨技术也存在一些缺点。
最突出的是打印速度慢，因为它需要油墨干燥的时间。
除此之外，打印机使用的喷头会逐渐磨损，需要更换，而且长时间不使用时，喷头会变得堵塞，需要清洗。
此外，油墨的耐久性也相对较低，容易褪色。
2. 激光打印技术与喷墨打印技术不同的是，激光打印技术利用激光作为一个打印媒介。
这种技术最早用于生产商业文档，如合同和报价单。
而后，由于价格更为可接受，它逐渐成为了个人或小团体使用的主流打印技术之一。
与喷墨打印技术相比，激光打印技术的打印速度更快，颜色更为持久，同时也更为便捷，不需要频繁更换喷头或清洗喷头，因为激光打印机通常只有一个激光头，这是相对要耐久得多的零件。
此外，激光打印机的纸张处理能力更好，能够轻易地处理厚纸张和卡片等资料。
当然，激光打印技术也存在一些不足之处：打印机的价格通常更昂贵，因为它需要更多的材料和部件。
而且激光打印机的打印质量相对于喷墨打印技术来说就没有那么精细了。
因此，如果您需要打印艺术照或移印内容，最好还是使用喷墨打印机。
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2015中国铸造活动周论文集
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喷墨砂型打印技术浅析
杨永泉，刘文辉
（一汽铸造有限公司技术中心，吉林长春 130062）
摘要：
本文介绍了一种制造砂型的3D打印技术——喷墨砂型打印技术。对其技术及市场情况进行了介绍，对该
工艺打印的砂型进行了性能检测分析，利用砂型组芯工艺对发动机铸铁缸体进行了浇注试验，并与激光烧结砂型
进行了对比分析。通过检测及试验结果总结了该技术的特点。
关键词：喷墨打印；砂型；铸铁缸体
1 前言
3D打印技术在铸造中的应用主要在快速砂型制造、快速精密原型制造以及快速模具制造及修复等方
面。快速砂型制造是通过3D打印工艺装备直接制造砂型，从而省去传统铸造中的模具设计、制造等环节。
主要应用在产品研发过程中的单件、小批量铸件生产，可显著缩短产品开发试制的周期，节约模具成本。
快速砂型的主要制造工艺有激光选区烧结和喷墨砂型打印两种，喷墨砂型打印工艺相比激光选区烧结工艺
起步较晚，但由于其较快的制造速度及较优异的砂型性能，近年来应用范围越来越广泛。
2 喷墨砂型打印技术简介
2.1 技术原理
喷墨砂型打印技术，是喷墨粉体粘接（Ink-Jet Powder Binding）3D打印技术的一种，由德国Generis
GmbH（现为voxeljet GmbH）的Ingo Ederer和Hoechsmann Rainer在1998年发明。它与激光选区烧结工
艺制造砂型的固化原理最大区别在于，前者是基于覆膜砂的热固化成型特点进行固化，后者采用的是自硬
树脂砂的树脂与固化剂的化学反应来进行固化。
喷墨砂型打印的工作原理如图1所示：系统先在工作台上铺一层粉体（粉体为预混固化剂的砂粒）；
喷墨打印头根据CAD数据生成的截面形状在粉床上喷出粘接剂（呋喃树脂），打印出一个截面；工作缸
下降一个层厚（砂型层厚0.2~0.4mm）；系统不断重复上述步骤，直到完成所有截面的打印；最后固化的
砂型从工作缸中取出，去除未固化的多余粉末，得到最终所需的砂型。
图1 砂型喷墨打印工艺示意图
2.2 市场及应用状况
现有voxeljet和EXONE两家公司研发及生产该工艺装备。
Voxeljet公司专注于3D打印技术在工业和商业领域的应用。Voxeljet共有5款3D打印设备，除了为
客户提供3D打印设备和耗材之外，还为客户提供复杂模具和模型定制。这些客户集中于汽车、医疗、艺
术、电影、科技领域。Voxeljet有一款特色3D打印机VX4000，堪称3D打印机中的巨无霸，具备4000mm
×2000 mm×1000mm的成型体积。官方标称它可以持续24h×7天的不间断工作，且可以批量打印，具备
“强大的健壮性和极高的科技性”。
2015中国铸造活动周论文集
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ExOne公司总部在美国，生产基地在德国奥格斯堡。Exone公司提供两种增材制造系统，分别用来打
印砂型和金属零件，技术分别起源于德国的Generis和MIT。砂型的尺寸最大能够做到1800 mm×1000 mm
×700mm，而金属的尺寸能够做到780 mm×400 mm×400mm。在制造设备的同时，ExOne还提供打印服
务和解决方案。
以上两家公司在中国均设有代理公司，进行设备的销售并可提供砂型加工和解决方案等服务。
3 喷墨打印砂型性能分析
为了测试喷墨打印砂型的性能，利用该喷墨砂型打印设备加工了八字试样、长条试样、圆柱试样，分
别对其型砂的发气量、透气性、强度等常规性能进行了检测。
图2 喷墨打印砂型试样检测
喷墨打印砂型的原材料有石英砂、宝珠砂、锆砂等，本次测试使用的材料为70/100目的硅砂，使用的
树脂为呋喃树脂。检测的发气量、强度、透气性等性能与手工造型使用的呋喃树脂砂性能相当，具体检测
结果见下表1。
表1 喷墨打印砂型性能检测结果
项目 发气量（850℃）ml/g 透气性 灼烧减量(%) 常温抗弯(MPa)常温抗拉(MPa) 粒度目
平均值
9.25 220 1.42 2.8 1.75 70/100
由于前期利用激光烧结砂型进行铸铁件浇注时，因其砂型高温发气性能问题常导致铸件产生气孔缺
陷，所以对喷墨打印砂型进行了高温发气性能检测。
图3 砂型高温发气曲线对比
设置温度985℃，对激光烧结砂型、喷墨打印砂型和自硬呋喃树脂砂型分别进行了检测。激光烧结砂
型的检测试样为使用原材料140/200目覆膜砂所加工的砂型，并进行过二次固化后处理。呋喃树脂砂型的
检测试样为使用原材料70/140目石英砂添加2%呋喃树脂的自硬砂型。如图3所示的发气曲线，喷墨打印
和呋喃树脂砂发气性能非常接近，激光烧结砂芯发气量明显偏高。
激光烧结砂型
喷墨打印砂型
呋喃树脂砂型
2015中国铸造活动周论文集
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利用三维激光扫描设备对喷墨砂型打印工艺制造的发动机缸体砂型进行了尺寸检测，检测结果见下图
4。设置尺寸偏差范围为±0.3mm，即图中绿色区域的偏差均在 ±0.3mm以内。冷色系为负偏差范围，暖色
系为正偏差范围。由图4中检测结果可看出，砂型的尺寸精度较优异。
图4 喷墨打印发动机缸体砂芯三维扫描尺寸检测结果
4 发动机铸铁缸体浇注
为了验证喷墨打印砂型的铸件浇注特性，选择了一种利用传统工艺已开发成功的铸铁缸体为载体进行
了浇注试验，并且与激光烧结砂型进行了对比。铸件的浇注系统设计、砂型的分型工艺方案（见图5）完
全与传统工艺相同。
图5 发动机缸体的浇注系统、分型方案
4.1 工艺方案
基于研究载体铸件的结构特点，以及激光烧结砂型和喷墨打印砂型的性能，制定以下三种工艺方案进
行对比：
方案一：全部采用喷墨打印砂芯。
方案二：上、下外模采用铸型数控加工，其它采用激光烧结砂芯。
方案三：上、下外模采用铸型数控加工；端面芯、曲轴箱芯采用激光烧结砂芯；水套芯、顶盖芯、上、
下油道芯采用喷墨打印砂芯。
图6 方案三中采用喷墨打印的砂芯
2015中国铸造活动周论文集
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4.2 采取的工艺措施
（1）由于激光烧结砂芯的透气性较差，所以对方案二和方案三中的激光烧结砂芯采取了开排气道处
理，其中曲轴箱芯进行抽壳后加工，水套芯、顶盖芯在设计中加排气孔后加工出。两件油道芯由于结构原
因无法加工出通透的排气孔，只在芯头部位加工了10mm左右深的小圆孔。
图7 激光烧结砂芯的排气处理方案
（2）在对油道芯、水套芯等薄壁复杂砂芯刷涂料时，翻动砂芯产生过砂芯断裂问题。通过改用水基
涂料浸涂解决了此问题，浸涂后放入150℃烘箱烘烤30min。分析原因为醇基涂料渗入砂芯表层较深，喷
墨打印砂芯在吸潮后强度明显下降所导致。
（3）使用空心曲轴箱芯时，曲轴箱的排气孔需要利用石棉网进行了封堵，避免浇注时产生铁水钻芯，
如图8所示。
图8 用石棉网对曲轴箱的排气孔进行封堵
4.3 铸件情况
图9 采用三种方案浇注的缸体铸件
采用方案二浇注的铸件（芯子全部激光烧结砂芯）：见图10中红圈所示区域，曲轴箱与油道壁处产
生严重气孔缺陷，分析原因为激光烧结的油道芯中间部位产生的气体所致。
出砂孔
空腔
排气孔
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图10 采用方案二浇注的铸件
采用方案一和方案三浇注的铸件表面及内部关键位置均无气孔、缩孔、缩松等缺陷，如图11所示。
图11 采用方案一、三浇注的铸件解剖图
4.4 试验结果分析
通过以上试验并结合其它铸件的浇注试验发现，由于激光烧结砂芯的性能问题，在某些铸件的试制过
程中如果按照传统的铸造工艺方法往往无法获得合格的铸件。一般需要考虑完善的排气方案，有时甚至需
要改变传统的浇注方式才能保证获得合格铸件，而使用喷墨打印砂型则基本不需要。
4.5 喷墨砂型打印技术特点总结
（1）由于其采用化学反应的冷成型原理，所以打印出砂型的初始强度基本达到了最终强度的80%左
右，对于复杂薄壁砂型的清理更容易，并且固化过程中基本无变形，砂型尺寸精度较高。
（2）打印粉体采用预混固化剂的铸造型砂，喷墨液体材料采用呋喃树脂，树脂加入量约为1.6%~1.8%。
其发气量与透气性等性能和传统呋喃树脂砂铸造工艺基本相同，利用喷墨打印砂型对批产铸件铸造工艺的
验证结果更为准确。可适用于多种金属材料的浇注，特别在高熔点合金浇注方面的性能优势显著。
（3）采用宽幅打印头，具有几千到几万个喷嘴，成型速度可达数万立方厘米每小时，打印一套汽车
发动机四缸缸体的全部砂型仅需要24h左右。成型尺寸大，最大可达4000mm×2000mm×1000mm，具对较
大型铸件的砂型不需要分块打印再粘接，可直接一次成型。
（4）由于其工艺成型特性，可轻松使用粒度较大的砂料，使得打印砂型透气性较好，浇注的铸件不
易产生由砂芯排气不畅而产生的缺陷。
5 结束语
喷墨砂型打印技术在砂型的性能、加工速度、成型尺寸等方面已在快速砂型制造领域具有明显的优势。
在设备方面，国内采购该工艺装备的价格相比激光烧结工艺装备还明显偏高，在砂型打印技术服务方面，
其砂型打印的价格与激光烧结砂型基本相当甚至略低。
相信在未来几年，随着市场的进步以及对铸件新产品开发速度与质量要求的逐渐提升，喷墨打印砂型
会占据越来越多砂型快速制造的市场，在铸件新产品试制开发中会发挥越来越大的作用。