3डी प्रिंटिंग के लिए सही रेत का चयन – विविध अनुप्रयोगों के लिए डेटा-आधारित मार्गदर्शिका

एडिटिव विनिर्माण के तेजी से विकसित हो रहे क्षेत्र में, रेत-आधारित 3D प्रिंटिंग को फाउंड्री मोल्ड से लेकर वास्तुकला प्रोटोटाइप तक अनुप्रयोगों के लिए मांग में वृद्धि हो रही है। हालांकि, सभी रेत समान नहीं होती हैं - विभिन्न उपयोग के मामलों में प्रदर्शन, लागत और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए अनुकूलित चयन की आवश्यकता होती है।

1. फाउंड्री और धातु ढलाई अनुप्रयोग

क्यों महत्वपूर्ण है:

• पारगम्यता और गैस उत्पादन : उच्च पारगम्यता वाली रेत जैसे ब्लोहोल्स जैसे दोषों को कम करती है। अमेरिकन फाउंड्री सोसायटी के एक अध्ययन में बताया गया है कि 400 डार्सी से अधिक पारगम्यता (प्रीस विधि द्वारा मापी गई) वाली रेत से ढलाई में पोरोसिटी में काफी कमी आई है 35% (अमेरिकन फाउंड्री सोसायटी, 2023)।

• ऊष्मीय व्यवहार : कम ऊष्मीय प्रसार गुणांक वाली रेत (उदाहरण के लिए, 6 × 10^–6 /°C) प्रवाह के दौरान मोल्ड दरारों को कम करती है।

अनुशंसित रेत का प्रकार : गॉसियन, नियंत्रित अनाज आकार वितरण (आमतौर पर 100–200 माइक्रोन) और कम तापीय प्रसार के साथ गोलाकार सिलिका रेत

2. स्थापत्य और कलात्मक प्रोटोटाइप

प्रमुख मानदंड:

• सतह परिष्करण और विवरण स्पष्टता : मध्यम-ग्रेड सिलिका जिसका सूक्ष्म कण आकार (लगभग 50–100 माइक्रोन) होता है, यह सूक्ष्म विवरण पुन:उत्पादन को समर्थन देता है। ISO 2520 मानक दर्शाता है कि मुद्रण स्पष्टता में सुधार होता है, जो कि 22% जब औसत अनाज का आकार 200 से घटकर 80 माइक्रोन हो जाता है (ISO, 2022)।

• बाइंडिंग दक्षता : सूक्ष्म रेत बाइंडर संपर्क सतह क्षेत्र को बढ़ाती है, जिससे उपचार शक्ति में सुधार होता है—हरे भाग की तन्य शक्ति में 18–25% (बाइंडरटेक जर्नल, 2024)।

अनुशंसित रेत का प्रकार : नाइक ग्रेड वाला सिलिका या ज़िरकॉन रेत, जो तीखे किनारों और नाजुक विवरणों को स्पष्ट करने में सक्षम है।

3. कार्यात्मक प्रोटोटाइप और संरचनात्मक मॉडल

प्रदर्शन की जरूरतें:

• यांत्रिक शक्ति और स्थिरता : सिलिका-ज़िरकॉन मिश्रण या उच्च-शक्ति वाले सिंथेटिक रेत से मुद्रित कोर में 30 MPa से अधिक की संपीड़न शक्ति प्राप्त की जा सकती है, जबकि मानक सिलिका के साथ केवल 20 MPa (एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग रिव्यू, 2024)।

• आयामी सटीकता : नियंत्रित गोलाई और कम महीन कणों से आयामी सहनशीलता में सुधार होता है, जो 100 मिमी के भागों पर ±0.3 मिमी से कम होती है।

अनुशंसित रेत का प्रकार : उच्च-गोलाई वाला सिलिका या सिलिका-ज़िरकॉन सम्मिश्रण, जिसे सावधानीपूर्वक ग्रेड किया गया है ताकि शक्ति और मुद्रण सटीकता के बीच संतुलन बना रहे।

सारांश तालिका

डेटा स्रोत:

• अमेरिकन फाउंड्री सोसाइटी (2023), ढलाई दोषों पर रेत की पारगम्यता का प्रभाव

• ISO (2022), ISO 2520: 3D रेत मुद्रण में धान्य आकार प्रभाव का मूल्यांकन

• बाइंडरटेक जर्नल (2024), अतिरिक्त निर्माण में बाइंडर-रेत अंतःक्रिया और हरित शक्ति

• एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग समीक्षा (2024), संरचनात्मक मॉडलों में सम्मिश्रण रेत के प्रदर्शन मापदंड

आवेदन की कार्यात्मक प्राथमिकताओं-चाहे पारगम्यता, रिज़ॉल्यूशन या शक्ति के साथ रेत के चुनाव को संरेखित करके, निर्माता और डिज़ाइनर अपने मुद्रित भागों के लिए अनुकूलतम प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकते हैं। गहन डेटा, दिशानिर्देशों या रेत चयन में सहायता के लिए, कृपया हमारी तकनीकी टीम से संपर्क करने में संकोच न करें।