[發明專利]一種鑄造用砂型的3D打印方法

有效

• 申請號: 201710918772.7
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107695294B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 屈志
• 申請（專利權）人: 四川維珍高新材料有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B33Y10/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李林合;李蕊

本發明公開了一種鑄造用砂型的3D打印方法，涉及3D打印增材制造技術領域。該方法包括以下步驟：(1)建立鑄造用砂型的三維模型；(2)鋪砂系統以40～60秒每層的速度將混有催化劑的砂粒鋪設成薄的砂層，控制每層砂層厚度為0.2～0.5mm；(3)在鋪砂平砂完成后，打印機噴頭根據砂型三維模型截面形狀向砂層表面精確且均勻噴射粘結劑，通過粘結劑與催化劑發生的膠聯反應，實現砂層的固化；(4)不斷重復上述步驟(2)～步驟(3)的過程，通過多層的疊加堆積，直至打印成需要的砂型厚度。本發明方法可以明顯降低打印過程中噴頭的壓墨次數，不僅能減少樹脂的耗損，降低成本，同時還可有效提升打印效率。

技術領域

本發明屬于3D打印增材制造技術領域，具體涉及一種鑄造用砂型的3D打印方法。

背景技術

砂型鑄造工藝中的數字信息化和智能化是砂型鑄造技術發展的重要方向。目前，無模砂型3D打印成形技術成為無模砂型制造技術的研究熱點。無模砂型 3D打印機適用于產品的設計研發應用、個性化定制及多品種中、小批量生產，可以明顯縮短產品的研發周期，降低產品模具開發成本。

原砂和粘接劑作為砂型3D打印的基本材料，影響著打印砂型的尺寸精度和強度。然而打印噴頭堵塞的情況時有發生，噴頭噴涂樹脂不連續，導致最終打印的砂型強度不達要求。在砂型3D打印過程中，必須通過壓墨來疏通管路以保持打印噴墨頭通暢。壓墨頻繁一方面會浪費部分粘結劑，同時也是生產效率效率變得低下。因此，減少噴頭堵塞的可能性是提高砂型3D打印效率的一種新思路。

發明內容

根據廠家提供的工藝參數以及設備前期使用情況，發現現有參數壓墨太過頻繁，既浪費昂貴的墨水(專用樹脂)，又嚴重影響打印效率。

本發明提供一種鑄造用砂型的3D打印方法，可有效解決現有砂型3D打印過程中壓墨頻繁的問題，從而提高砂型3D打印效率。

本發明提供的鑄造用砂型的3D打印方法，包括以下步驟：

(1)建立鑄造用砂型的三維模型；

(2)鋪砂系統以40～60秒每層的速度將型砂鋪設成薄的砂層，控制每層砂層厚度為0.2～0.5mm；

(3)在鋪砂平砂完成后，打印機噴頭根據砂型三維模型截面形狀向砂層表面精確且均勻噴射粘結劑，通過粘結劑與催化劑發生的膠聯反應，實現砂層的固化；

(4)不斷重復上述步驟(2)～步驟(3)的過程，直至打印成需要的砂型厚度。

優選的，步驟(2)中，所述混有催化劑的砂粒為金剛鑄造陶粒砂和甲苯磺酸作為催化劑的混合物，其中催化劑與金剛鑄造陶粒砂的混合比例為：

(5～8mL)：1kg。

優選的，步驟(3)中，所述粘結劑為鑄造用自硬呋喃樹脂，噴射粘結劑時噴頭負壓保持在3.2～3.5KPa之間，噴射粘結劑的劑量為每千克砂中噴射1～3mL 的粘結劑，所述粘結劑溫度為32℃～35℃。

與現有技術相比，本發明具有的益效果：

本發明提供的鑄造用砂型的3D打印方法，通過鋪砂工藝和粘結劑噴射工藝參數的配合，可使壓墨頻率降低至每打印600層壓墨一次，以打印500mm高度零件計算，實際壓墨為1.667次，損耗粘結劑22.34mL。由于每次壓墨都需要使打印機暫停，中斷打印，打印過程中壓墨次數的減少，不僅降低成本，而且可有效的提升打印效率。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限于具體實施方式的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的專利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。

實施例1