[發明專利]一種采用雙薄殼模工藝的鑄造方法

有效

• 申請號: 201810561394.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108687304B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 吳政寬;吳振行
• 申請（專利權）人: 連云港源鈺金屬制品有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04;B33Y10/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

本發明涉及3D打印技術與鑄造工藝領域，是一種采用雙殼模工藝的鑄造方法，包括制作薄殼模的3D打印機和相應的計算機。具體為利用3D打印技術打印出薄殼模，其壁厚不超過2毫米，再利用精密鑄造工藝中的浸漿流程，制造出耐高溫的外殼模，經填砂加固后，利用物理或化學的方法清除薄殼模，再進行澆鑄和后處理，制得成品。好處是：利用3D打印機制作薄殼模可以讓生產標準化，3D打印技術和脫蠟鑄造工藝結合起來，獲得更易操作且生產成本降低且更環保節能的制造工藝。

技術領域

本發明涉及3D打印技術與鑄造工藝領域，具體為一種采用雙薄殼模工藝的鑄造方法。

背景技術

脫蠟鑄造是精密鑄造的一種。在傳統脫蠟鑄造中，通常會有很多步驟。對此，在公開號是“CN105834360 B”， “一種采用3D打印制作殼模的鑄造方法”中明確記載了在傳統脫蠟鑄造工藝中制造殼模的方法。一般是使用石蠟等材料制作成蠟模，再將蠟模通過多層浸漿或者噴漿的方法讓蠟模的外表面有一層殼模。隨后等待此殼模硬化后，利用溫度使固態蠟變成液體流出，可用于澆鑄的耐高溫殼模就完成了。傳統脫蠟鑄造工藝非常復雜，并且在脫蠟、燒結、清砂工序中會產生污染，同時蠟模的制造過程需要進行人工“組樹”，導致生產效率低下。且蠟模是實心的，假如殼模太薄，在脫蠟的過程中，殼模就很容易因蠟模的熱漲冷縮而破裂，所以一般要求殼模厚度要在6到8毫米之間。在這篇對比文件中，僅僅提及到使用3D打印機打印耐高溫薄殼模的方法。但此技術方案中燒結是個難點，因為這個3D打印出來的薄殼模在高溫脫脂與陶瓷致密的過程中，升降溫曲線不易取得，縮收比例不均勻，變形、破裂等問題難克服。

對比，在經過檢索后，還有一篇近似的對比文件，公開號是“CN106964757 A”，“一種采用3D打印機制作工藝品的鑄造方法”。在該申請文件中，同樣也指出了利用3D打印機制作耐高溫薄殼模作為鑄造型腔的方法。但是對于利用3D打印機先制作薄殼模，然后再利用浸漿工序制造出耐高溫的鑄造型腔的方法沒有提及。

具體來說：一方面，傳統脫蠟鑄造工藝制作的殼模，存在制作流程繁瑣和復雜，成本較高的缺點；且因殼模較厚，對后續震殼、清砂，耗能高且污染大。另一方面，利用3D打印機打印耐高溫的薄殼模，其在燒結過程中，變形、破裂等問題難克服。

為了更好的解決上述的兩個問題，本發明人提出了以下解決方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用雙薄殼模工藝的鑄造方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種采用雙薄殼模工藝的鑄造方法，其特征在于：

步驟一：將產品的圖紙或照片輸入計算機中進行繪制和建模，構造出薄殼模的 3D模型，并且對此3D模型的結構進行有限元分析，增加內壁補償量。

具體的，所述薄殼模的厚度不超過2mm。

步驟二：將計算機制作完成的3D模型數據輸入到薄殼模專用的3D打印機內。并以相應的打印材料進行薄殼模的打印工作。

步驟三：對所述打印完后的薄殼模，將薄殼模單獨進行外表面光滑處理，更有利于后續的噴漿和/或浸漿。

具體的，在步驟三將薄殼模光滑處理之前，先把將薄殼模固定在3D打印機上的支架去掉；保證薄殼模是單獨的物體。

還可以，在步驟三中外表面光滑處理步驟中，包括超聲波清洗劑和/或紫外線照射燈

步驟四：將薄殼模經多層浸漿或噴漿的制殼流程，制造出耐高溫的外殼模，形成雙層殼模。

具體的，在步驟四所述外殼模的厚度不超過2mm。

步驟五：將雙層殼模放入沙箱中進行填砂加固處理。

步驟六：對由薄殼模和外殼模構成的雙層殼模利用物理或化學的方法，對薄殼模進行清除處理。