[發明專利]一種基于3D打印技術的澆注件的制備工藝及澆注模具

在審

• 申請號: 201610152524.1
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105666750A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 路文虎
• 申請（專利權）人: 路文虎
• 主分類號: B29C33/40
• 分類號: B29C33/40;B29C39/02;B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 王淑玲

技術領域

本發明涉及模具加工技術領域，具體而言，涉及一種基于3D打 印技術的澆注件的制備工藝及澆注模具。

背景技術

3D打印技術屬于快速成型技術的一種，它是一種以模型文件為 基礎，通過逐層疊加、堆積成型的方式來構造物體的技術。目前， 3D打印技術廣泛應用于各個領域。

而現有的模具主要通過CNC(數控機床)加工制造，其存在耗 費材料，工序復雜，生產成本高等不足。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于3D打印技 術的澆注件的制備工藝及澆注模具，以節約耗材，減少制造工序， 降低生產成本。

本發明所采用的技術方案為：

一種基于3D打印技術的澆注件的制備工藝，包括以下工藝步 驟：

A.利用三維軟件設計澆注模具模型，將所述澆注模具模型轉換 成STL數據格式，并導入切片軟件中進行切片處理，層片厚度為 0.01-2mm，所述澆注模具模型的壁厚大于或等于0.5mm，得到澆注 模具的三維模型數據；

B.將步驟A中得到的所述澆注模具的三維模型數據導入3D打印 設備中，打印成型得到所述澆注模具；

C.將流體原材料注入步驟B中的所述澆注模具的型腔內，得到 澆注件。

上述制備工藝通過采用3D打印技術首先打印出澆注模具，打印 成型的澆注模具由厚度為0.01-2mm的層片堆疊而成，同時，澆注模 具模型的壁厚大于或等于0.5mm，然后將流體原材料注入澆注模具 中，從而制造生產澆注件。

現有的CNC加工模具是通過在方鋼上扣出模具，而相對于現有 技術，該制備工藝通過采用3D打印技術制備使得澆注模具打印成 型，因此，其具有加工精確度高，耗材少，生產效率高，制造工序 簡單以及生產成本低等優點。

進一步，所述流體原材料經過抽真空處理，包括以下步驟：將 流體原材料放入密封硬質透明容器中，然后連接真空泵進行抽真空， 至流體原材料物無氣泡冒出為止。

為了避免流體原材料中的空氣對制備工藝的影響，優選地，流 體原材料經過抽真空處理，從而將流體原材料中的空氣排出，有效 地避免后續加工的澆注件產生砂眼。

其中，優選地，抽真空處理的壓力維持在-0.1MP。

進一步，步驟B中的所述澆注模具的成型方式選自熱熔絲成 型、光固化成型和激光選擇性燒結成型中的一種；且打印成型的 所述澆注模具還經過拋光處理，于所述澆注模具的型腔的內表面形 成光滑層。

因采用3D打印的澆注模具是由層片堆疊而成，因此，需要對澆 注模具的型腔的內表面進行拋光處理，使型腔的內標面更加光滑， 降低粗糙度，從而提高加工的精細度。

進一步，所述拋光處理選自機械拋光、化學拋光和蒸汽拋光中 的一種。

其中，機械拋光是指通過拋丸，震動，砂輪，砂紙、吹砂 等方式對模具表面進行處理，以達到去除層紋，光滑處理。

化學拋光是指通過溶劑如丙酮、氯仿，腐蝕劑，膠水等對 零件表面進行溶解，腐蝕，填充，以達到抹平層紋的目的。

蒸汽拋光是指通過高溫蒸汽對模具精細表面進行高溫拋 光。

進一步，所述澆注模具的打印材料選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 共聚物、聚乳酸、聚酰胺纖維、聚丙烯、聚乙烯和熱塑性聚氨酯彈 性體橡膠中的一種；

所述制備工藝還包括步驟D：將所述澆注模具和所述澆注件放 入烘箱內進行烘烤，至所述澆注件凝結為止，烘烤溫度小于300°。

進一步，步驟B還包括底板預處理步驟：在打印前，對打印底 板進行預加熱處理；或者在打印底板的打印面涂覆膠水。

在澆注模具打印過程中，澆注模具的底邊與底板的粘合性差而 導致其底邊容易翹起，影響澆注模具的打印。因此，優選地，在打 印澆注模具前，需要對打印底板徑向預處理，例如對底板進行預加 熱處理，或者在打印底板的打印面涂覆膠水。通過預處理的打印底 板，使得澆注模具的底邊更加容易與其粘合，從而有效地避免了在 打印過程中，澆注模具的底邊發生翹起的問題。

進一步，所述流體原材料為硅膠與固化劑按質量比100：2.5-5 配制而成；或者所述流體原材料為聚氨酯AB料與固化劑按質量比1： 0.8-1.2配制而成；或者所述流體原材料為聚氨酯高發泡料與固化劑 按質量比10：3.5配制而成。