[發明專利]基于3D打印的鑄造用模具及該模具的制備方法

有效

• 申請號: 201710444632.0
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107096882B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 路文虎;徐劍
• 申請（專利權）人: 柳州智云科技有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 鄭華海

1.一種基于3D打印的鑄造用模具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（一）使用建模軟件進行建模得到鑄造模具的整體模型，將該整體模型切分為通過燕尾槽連接的若干個部件，并將若干個部件分別導出為STL格式文件；

（二）將STL格式文件分別導入切片軟件中進行切片處理，用3D打印機分別打印切片數據，得到若干個中空結構的部件；

（三）在步驟（二）所得的每個部件的平面處加工一個直徑為10~20mm的灌注開口，并在每個部件氣體不容易流到的死角部位加工直徑為1~5mm的通氣孔；

（四）分別通過灌注開口向步驟（三）所得部件的空腔內填充緩干樹脂與強化纖維的混合物，并搖動部件，使部件內壁均勻粘附一層樹脂纖維層，后將多余的混合物倒出；

（五）分別通過灌注開口向步驟（四）所得部件的空腔內加入玻璃纖維或碳纖維，使部件內的樹脂纖維層表面沾上長短不一的玻璃纖維或碳纖維，形成纖維層；

（六）分別通過灌注開口向步驟（五）所得部件的空腔內注入發泡材料，發泡材料膨脹后與纖維層以及樹脂纖維層緊密的貼合在一起，形成發泡層，待發泡材料冷卻硬化后，再將灌注開口和通氣孔表面刮平，得到若干個部件產品；

（七）將步驟（六）所得的若干個部件產品通過燕尾槽連接，形成鑄造模具的整體模型產品；

（八）用A/B膠對步驟（七）所得的整體模型產品的燕尾槽縫隙處進行填補，后在整體模型產品的外表面涂覆環氧樹脂或聚脲涂料，再對環氧樹脂或聚脲涂料層進行打磨拋光處理。

2.根據權利要求1所述的基于3D打印的鑄造用模具的制備方法，其特征在于，在步驟（四）中，所述樹脂纖維層由1~20重量份緩干樹脂以及1~5重量份強化纖維混合而成，且所述樹脂纖維層的厚度為0.5~2mm；所述緩干樹脂為環氧樹脂或聚氨酯樹脂添加緩干劑配制而成，其凝膠時間為5~10分鐘，凝固硬化時間大于30分鐘；所述強化纖維是玻璃纖維或碳纖維，纖維長度為2~10mm。

3.根據權利要求1所述的基于3D打印的鑄造用模具的制備方法，其特征在于，在步驟（五）中，通過壓縮空氣將玻璃纖維或碳纖維吹入部件的空腔內。

4.根據權利要求1所述的基于3D打印的鑄造用模具的制備方法，其特征在于，所述步驟（五）和步驟（六）均在步驟（四）的樹脂纖維層尚未凝固前進行。

5.根據權利要求1或4所述的基于3D打印的鑄造用模具的制備方法，其特征在于，在步驟（六）中，向部件的內部空腔注入發泡材料時，發泡材料填充滿整個部件內腔，并對部件外表面進行降溫；所述發泡材料是聚氨酯發泡膠，且所述聚氨酯發泡膠的發泡倍數為8~15倍。