[發明專利]一種基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝

有效

• 申請號: 201410839106.0
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104493094A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 姜耀林;邵中魁;沈永華;何朝輝;郭嘉
• 申請（專利權）人: 浙江省機電設計研究院有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 余木蘭

1.??一種基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）三維模型CAD優化設計

通過三維建模軟件對目標零件進行CAD鑄造工藝的優化設計，建立目標零件的三維模型，并在該目標零件的三維模型上直接設計相應的澆注系統，使目標零件的三維模型及其澆注系統形成一個目標零件整體模型，對目標零件整體模型的各個部位按一定的尺寸比例進行預縮放處理，然后再對完成預縮放處理的目標零件整體模型進行抽殼處理；

（2）光固化3D打印成形

將目標零件整體模型轉換成STL數據格式，并導入前處理軟件進行前處理，該前處理依次包括零件造型方向定位、設計支撐以及分層處理，再將完成分層處理的模型數據導入激光快速成型機，設置工藝參數，進行光固化3D打印成形，制作完成后得到帶支撐的目標零件整體樹脂原型，再進行后處理；

（3）硅溶膠熔模精密鑄造

對目標零件的整體樹脂原型進行逐層硅溶膠掛漿撒砂制殼，完成制殼后將目標零件的整體樹脂原型及其型殼整體放入高溫焙燒爐里進行高溫焙燒，將完成焙燒后的目標零件型殼從高溫焙燒爐中取出并澆注熔融金屬液，待其冷卻后進行震動脫殼，去除包覆在鑄件外表面的堅硬型殼，將澆注系統切除，再進行鑄件后處理，最終制得目標零件精密金屬鑄件。

2.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（1）中，抽殼處理中的抽殼壁厚設置范圍為0.8mm-2.0mm。

3.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（1）中，三維建模軟件采用Pro/E、UG和SolidWorks中的一種。

4.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（2）中，前處理軟件采用RPData和Imageware中的一種。

5.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（2）中，設計支撐包括設計基礎工藝支撐與設計零件內部支撐。

6.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（2）中，后處理包括依次進行清洗、去支撐、后固化和表面打磨。

7.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（3）中的硅溶膠掛漿撒砂制殼，每掛一次漿對應地撒一層砂，等前一層型殼干燥硬化后再次掛漿撒砂制下一層型殼，且除首次掛漿后撒鋯英砂作為面層砂外后面每次撒砂都用莫來砂，如此反復進行4-6次硅溶膠掛漿并撒砂過程，然后再進行硅溶膠封漿處理，待其干燥硬化后型殼制作完成。

8.根據權利要求1所述的基于光固化3D打印技術的快速精密鑄造工藝，其特征在于：所述步驟（3）中，高溫焙燒爐的溫度設置為高于樹脂材料熔點50℃-100℃，焙燒時間持續1-3小時，使型殼中樹脂原型充分燃燒干凈，型殼內部樹脂原型完全消失，隨后繼續升溫至型殼焙燒固化溫度，將型殼完全燒結固化。