[發明專利]有機粘合劑、粒狀材料、三維層疊造型鑄型的制造裝置以及三維層疊造型鑄型的制造方法

有效

• 申請號: 201580077536.6
• 申請日: 2015-03-09
• 公開（公告）號: CN107427903B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 永井康弘;竹下幸佑;大場好一;今村聰;岡根利光
• 申請（專利權）人: 技術研究組合次世代3D積層造形技術總合開發機構
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

1.一種粒狀材料，其是用于三維層疊鑄型造型的粒狀材料，

所述粒狀材料為耐火性粒狀材料涂覆了酸而得到的，所述酸作為使結合所述粒狀材料的有機粘合劑活化并固化的催化劑，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述耐火性粒狀材料，利用加熱的所述耐火性粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述耐火性粒狀材料的表面。

2.根據權利要求1所述的粒狀材料，其中，

所述酸包括硫酸、磷酸、磺酸類、以及羧酸類中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的粒狀材料，其中，

所述酸是硫酸和其他的酸的混合物、磷酸單獨、磷酸和其他的酸的混合物、磺酸單獨、磺酸和其他的酸的混合物、羧酸類和其他的酸的混合物中的任一種。

4.根據權利要求2或3所述的粒狀材料，其中，

所述磺酸類包括對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸、以及甲烷磺酸中的至少一種，所述羧酸類包括乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙二酸、馬來酸、草酸、以及安息香酸中的至少一種。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的粒狀材料，其中，

所述耐火性粒狀材料是通過燒結法、熔融法、火焰熔融法中的任一種方法得到的耐火性的人工砂。

6.一種有機粘合劑，其是以涂覆到粒狀材料的表面的酸作為催化劑而活化并固化的用于三維層疊鑄型造型的有機粘合劑，

所述有機粘合劑是糠醇單獨，以及，選自2,5-雙(羥甲基)呋喃、苯酚類以及雙酚類中的一種或者兩種以上和糠醇的混合物中的任一種，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。

7.一種有機粘合劑，其是以涂覆到粒狀材料的表面的酸作為催化劑而活化并固化的用于三維層疊鑄型造型的有機粘合劑，

所述有機粘合劑是選自苯酚類和雙酚類中的一種或者兩種和醛類的縮合物或共縮物中的任一種，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。

8.一種有機粘合劑，其是以涂覆到粒狀材料的表面的酸作為催化劑而活化并固化的用于三維層疊鑄型造型的有機粘合劑，

所述有機粘合劑是選自苯酚類和雙酚類中的一種或者兩種和醛類的縮合物或者共縮物和糠醇的混合物，以及，選自苯酚類和雙酚類中的一種或者兩種和醛類的縮合物或者共縮物、糠醇和2,5-雙(羥甲基)呋喃的混合物中的任一種，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。

9.一種有機粘合劑，其是以涂覆到粒狀材料的表面的酸作為催化劑而活化并固化的用于三維層疊鑄型造型的有機粘合劑，

所述有機粘合劑是脲、醛類的縮合物和糠醇的混合物，以及，脲、醛類的縮合物、糠醇和2,5-雙(羥甲基)呋喃的混合物中的任一種，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。

10.一種三維層疊造型鑄型的制造裝置，其特征在于，作為層狀地鋪設而選擇性地結合的造型材料，使用涂覆了酸的粒狀材料，

作為用于選擇性地結合涂覆了所述酸的粒狀材料的粘合劑，使用有機粘合劑，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。

11.一種三維層疊造型鑄型的制造方法，其特征在于，包括：

利用酸對用于三維層疊鑄型造型的粒狀材料的表面進行涂覆的工序；

使涂覆了所述酸的粒狀材料層狀地鋪設的工序；

以使所述層狀地鋪設的粒狀材料對應于目的三維層疊鑄型造型物而結合的方式，對所述層狀地鋪設的粒狀材料選擇性地注射有機粘合劑而使其固化的工序；以及

重復所述鋪設的工序和所述固化的工序直到將所述目的三維層疊鑄型造型物造型為止的工序，

其中，通過將溶解于溶劑的所述酸的溶液添加于加熱的所述粒狀材料，利用加熱的所述粒狀材料所具有的熱和所述酸的溶液的攪拌使所述溶劑揮發，從而將所述酸涂覆于所述粒狀材料的表面。