[發(fā)明專利]一種3D打印覆膜砂成型工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711021900.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108296442B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任文強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柳州市柳晶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B22C9/02
• 分類號(hào): B22C9/02;B22C1/16;B22C9/12;B22C1/10
• 代理公司: 深圳國(guó)海智峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44489
• 代理人: 王慶海;劉軍鋒

本發(fā)明公開(kāi)了一種3D打印覆膜砂成型工藝，包括如下步驟：A、原砂水洗；B、原砂酸洗；C、原砂與助劑混合得混合砂；D、將上述混合砂通過(guò)射芯機(jī)射入模具內(nèi)；E、向上述模具內(nèi)通入蒸汽，得到3D打印覆膜砂半成品；F、將上述3D打印覆膜砂半成品放入熱風(fēng)干燥箱中進(jìn)行熱風(fēng)干燥固化成型，即得到成型3D打印覆膜砂。本發(fā)明3D打印覆膜砂成型工藝簡(jiǎn)單，得到的覆膜砂強(qiáng)度高、耐高溫性能好，能夠提高3D打印工件質(zhì)量，對(duì)環(huán)境不造成污染，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明采用通蒸汽步驟，能夠提高原砂覆膜的均勻性，之后進(jìn)行熱風(fēng)干燥，使砂型干燥固化成型，硬化速度快，降低覆膜砂的破裂率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于覆膜砂成型技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種3D打印覆膜砂成型工藝。

背景技術(shù)

覆膜砂：砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹(shù)脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝：冷法用乙醇將樹(shù)脂溶解，并在混砂過(guò)程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，然后將乙醇揮發(fā)掉，即得覆膜砂；熱法把砂預(yù)熱到一定溫度，加樹(shù)脂使其熔融，攪拌使樹(shù)脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤(rùn)滑劑，然后冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。覆膜砂主要用于制備鑄鋼件、鑄鐵件等。

3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē)，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

傳統(tǒng)鑄造行業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品需要先開(kāi)模具、再制芯、組芯、最后澆鑄，耗時(shí)長(zhǎng)，成本高，效率低；將3D打印技術(shù)應(yīng)用于鑄造中，節(jié)省了開(kāi)模具、制芯等工序的，極大的縮短了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高效率。但是由于傳統(tǒng)鑄造工藝中采用的覆膜砂在強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐高溫等性能方面的不足，應(yīng)用3D打印覆膜砂替代傳統(tǒng)覆膜砂使用在3D打印技術(shù)上成為必然趨勢(shì)。

中國(guó)專利號(hào)“201510602060.5”，公開(kāi)了一種3D打印快速成型覆膜砂制備方法，其不足之處在于其成型得到的覆膜砂耐高溫性能差、且破裂率高。因此急需一種3D打印覆膜砂的成型工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中覆膜砂在3D打印中耐高溫性差、破裂率高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種3D打印覆膜砂成型工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種3D打印覆膜砂成型工藝，包括如下步驟：

A、將原砂用清水沖洗干凈后放入恒溫干燥箱中干燥；

B、將上述干燥后的原砂進(jìn)行酸洗處理，酸洗后的原砂用清水沖洗干凈后再進(jìn)行干燥，過(guò)60目篩后得到預(yù)處理原砂；

C、將上述預(yù)處理原砂加入溫度為150℃-300℃的混砂機(jī)中，并加入硬脂酸鈣后混砂20min-30min，然后將混砂機(jī)緩慢降溫至140℃后加入固化劑，繼續(xù)攪拌10min后靜置30min-40min；靜置后將混砂機(jī)緩慢降溫至80℃-100℃，加入粘結(jié)劑，攪拌后得混合砂；

D、將上述混合砂通過(guò)射芯機(jī)射入模具內(nèi)；

E、向上述模具內(nèi)通入100℃蒸汽，通入時(shí)間為3min-5min，然后停止3min；繼續(xù)通入100℃蒸汽2min-3min；得到3D打印覆膜砂半成品；

F、將上述3D打印覆膜砂半成品放入熱風(fēng)干燥箱中進(jìn)行熱風(fēng)干燥固化成型，即得到成型3D打印覆膜砂。

更進(jìn)一步的，步驟A中清水沖洗時(shí)間為30min-50min，恒溫干燥箱中干燥溫度為60℃-70℃。

更進(jìn)一步的，步驟B中酸洗時(shí)間為26-34min。