[發明專利]一種基于3D打印技術快速制作電力金具的工藝

在審

• 申請號: 201510901122.2
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN105364005A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 李偉性;王帥伊;鄭武略;羅新;焦炯;梁偉昕;廖鵬;張富春;范敏;陳浩;張禮昌
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本發明涉及到電力金具制作工藝，是一種基于3D打印技術快速制作電力金 具的工藝。

背景技術

電力搶修緊急調用備品備件的情況時有發生，電力企業可能因備品補充不 及時或者無法備全所有型號出現短缺；金具廠家針對這一情況備有部分特定型 號常用備件的模具或者半成品金具，但出于經濟性考慮未包含全部備件，尤其 對一些結構復雜，尺寸多樣的金具。一旦發生無備件模具的情況，將嚴重延誤 復電時間。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術在電力搶修時由于后備金具樣品不夠或不 齊全導致維修無法盡快進行延誤復電時間的技術問題，提供一種通過與傳統金 具生產工藝的結合有效避免當前3d打印成品強度不足的問題，最終可獲得比傳 統金具制作時間更短，比當代3d打印產品強度更高，可快速應用于電力搶修的 基于3D打印技術快速制作電力金具的工藝。

為實現以上目的，本發明采取了以下的技術方案：一種基于3D打印技術快 速制作電力金具的工藝，包括如下步驟：

步驟一：建立塑料金具樣品的制圖及打印程序，形成塑料金屬樣品的3D打 印終端數據庫；

步驟二：3D打印出塑料樣品模型；

步驟三：設置工作臺，所述工作臺包括振動臺、以及固定在振動臺上帶有 抽氣室的砂箱，通過振動臺將位于砂箱內底部的設置的具有預定厚度的底砂振 動緊實；

步驟四：將塑料樣品模型放置在振動緊實后的砂箱中，加入干石英砂，通 過干石英砂固定，同時使振動臺在三維方向上進行振動預定時間，使干石英砂 充滿塑料樣品模型的各個部位，塑料樣品模型形成由干石英砂組成的鑄型內殼；

步驟四：將砂箱移出到澆筑工位，砂箱表面用塑料薄膜密封，接負壓系統， 用真空泵將砂箱內抽成真空，靠大氣壓力與鑄型內殼內壓力之差將干石英砂粘 結在一起，砂箱箱口放上澆口杯，從該澆口杯處進行進行金屬液澆鑄，金屬液 在熱作用下將塑料樣品模型融化排除，占據塑料樣品模型的位置，發生液體金 屬與塑料樣品模型的置換過程，最終金屬液體取代塑料樣品模型或鑄型內殼， 塑料樣品模型或鑄型內殼消失，最終形成金屬鑄件。

維持鑄型澆注過程不崩散。實型鑄造澆注時，在液體金屬的熱作用下，樣 品模具發生熱解氣化，產生大量氣體，不斷通過干石英砂向外排放，在鑄型、 塑料樣品模型及金屬間隙內形成一定氣壓，液體金屬不斷地占據3D打印的塑料 樣品模型位置，向前推進，發生液體金屬與塑料樣品模型的置換過程。置換的 最終結果是形成鑄件。如此獲得比傳統金具制作時間更短，操作更加簡單，同 時比當代金屬3d打印產品強度更高，可快速應用于電力搶修的合格產品。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：目前新備品模具緊急生產平均需 要9天，開模后加工還需要1天。但如果利用3D打印技術，打印出和所需備品 一模一樣的塑料樣品，然后制作砂床進行澆筑，時間約需3小時，加上2小時 3D打印時間，5小時可以出成品，本發明利用3D打印技術制作時間短、操作簡 單的優勢快速制作滿足要求的樣品模具，再通過與傳統金具生產工藝的結合有 效避免當前3d打印成品強度不足的問題，最終可獲得比傳統金具制作時間更短， 比當代3d打印產品強度更高，可快速應用于電力搶修的合格產品。本工藝不僅 可以實現3D打印應急，而且日常備品庫存也可以大大降低，甚至可以依托公司 形成全網的虛擬備品庫，節約倉庫用地。本工藝具有消失模鑄造(消失模鑄造 是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或塑料模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料 并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬 占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法)中的模樣尺寸大、精密 度高的特點，又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優點。與普通熔模鑄造相 比，其特點是3D塑料模料成本低廉，模樣粘接組合方便，塑料模型消失容易， 克服了熔模鑄造模料容易軟化而引起的熔模變形的問題，可以生產較大尺寸的 各種合金復雜鑄件。

附圖說明

圖1為本發明實施例基于3D打印技術快速制作電力金具的工藝流程簡單示 意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明的內容做進一步詳細說明。

實施例