CN106964757A - 一种采用3d打印制作工艺品的铸造方法 - Google Patents

一种采用3d打印制作工艺品的铸造方法 Download PDF

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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

本发明公开了一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法，本发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法便于人们随时取景后上传电脑，并转化成加工图纸，无需设计图纸，大大缩减了工作量，生产周期快，满足人们随时取景制成产品；发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其加工快，并且便于修改，如果出现误差可以直接在计算机中修改输出图纸的尺寸、参数即可；发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法可以大大提高生产效率，并且降低人员的工作强度，减少污染，提高产品的精度。

Description

一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法
技术领域
本发明涉及脱蜡铸造工艺技术领域，特别是一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法。
背景技术
脱蜡铸造是精密铸造的一种，其制作工艺为：第一，按照需要加工的产品绘制图纸，并根据图纸制作出相应的模具；第二，利用模具，采用注塑成型的方式，制作出蜡模，并对蜡模进行修正；第三，将若干的蜡模组装形成蜡树，以实现一次浇铸成型多个产品的目的，提高工作效率；第四，将蜡树进行浸浆处理，令蜡树表面附着一层浆料，待浆料干燥后，再次经过多次浸浆，为了确保浸浆壳模的厚度，通常需要重复 5-6 次浸浆工艺，壳模的厚度达到 5-7毫米；第五，完成浸浆工艺后，采用蒸汽脱蜡的方式，将壳模内的蜡模流出，实现蜡模与壳模的分离；第六，脱蜡完成后，需要对壳模进行烧结处理，令形成壳模的浆料烧结固化，并且将残留的蜡模材料完全燃烧掉；第七，烧结完成后的壳模作为铸造的型腔，将熔融的原料 ( 例如金属熔液、玻璃溶液等 ) 注入，在壳模中成型，最后将整个壳模取出，敲破壳模即可取出成型的产品；第八，对成型的产品进行清砂、抛丸等后处理后，得到成品；由上所述可以看出，目前的脱蜡铸造工艺非常复杂，并且在烧结、清砂工艺中会产生污染；同时，壳模的制作也非常复杂，直接导致了生产效率的低下。
目前，3D打印技术飞速发展，已经被应用在诸多的领域中。3D打印技术首先需要按照需要加工的产品进行电脑绘制图纸，由于电脑绘制图纸工作量大，耗时长，影响了生产周期；且不能满足人们随时取景打印出需要的产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产效率高、可随时取景的采用3D打印制作工艺品的铸造方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述铸造方法包括以下步骤：
步骤一：通过照相设备拍摄需要加工的产品，并将拍摄的图片传输至电脑中，通过电脑对图片进行修改，并转化成加工图纸；
步骤二：将加工图纸输入3D打印机，进行壳模的3D打印；
步骤三：对打印出的壳模进行烧结处理，令形成打印的壳模烧结固化；
步骤四：烧结完成后的壳模作为铸造的型腔，将熔融的原料注入，在壳模中成型，最后将整个壳模取出，敲破壳模即可取出成型的产品 ；
步骤五：对成型的产品进行后处理后，得到成品；
上述的3D打印所使用的打印材料为陶瓷复合耐火材料加上粘结剂，可在光固化、激光及喷墨打印机进行打印。
优选地，所述打印材料中的陶瓷粉末包括：氧化铝、氧化锆、羟基磷灰石或磷酸三钙。
优选地，所述打印的壳模厚度为0.1-7毫米。
优选地，所述步骤三中，采用的激光连续烧结处理或成型后在烧结炉中烧结处理。
优选地，所述步骤四中，在浇铸前，首先需要对壳模进行埋砂处理或埋入金属砂处理，将壳模埋设在砂箱中，预留好浇铸用水口，并对砂箱进行振动，令壳模外部的砂子紧实，最后进行浇铸。
优选地，所述步骤四中，浇铸在真空或大气环境中进行。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）本发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法便于人们随时取景后上传电脑，并转化成加工图纸，无需设计图纸，大大缩减了工作量，生产周期快，满足人们随时取景制成产品。
（2）本发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其加工快，并且便于修改，如果出现误差可以直接在计算机中修改输出图纸的尺寸、参数即可。
（3）本发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法可以大大提高生产效率，并且降低人员的工作强度，减少污染，提高产品的精度。
具体实施方式
实施例1：
一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法，所述铸造方法包括以下步骤：
步骤一：通过照相设备拍摄需要加工的产品，并将拍摄的图片传输至电脑中，通过电脑对图片进行修改，并转化成加工图纸；一般采用可输出至3D打印的绘图软件；
步骤二：将加工图纸输入3D打印机，进行壳模的3D打印；本发明所述的3D打印与传统的3D打印不同的是，其不是采用热熔型材料直接打印固化，本发明采用的打印材料混合了陶瓷复合耐火材料和粘结剂的液状混合物；打印的方式与现有的方式相同，仍采用分层“切片”的逐层打印方式，每层打印的厚度为25-100微米；每层打印完成后，需要经过紫外光辐照，令光敏树脂固化，从而将陶瓷粉末材料一通固化成型；经过这种逐层打印，逐层光照固化后，最终形成 3D 打印的壳模，可在光固化、激光及喷墨打印机打印；所述打印材料中的陶瓷粉末包括：氧化铝、氧化锆、羟基磷灰石或磷酸三钙、莫莱石粉；所述打印的壳模最终的厚度为 0.1-7毫米；
步骤三：对打印出的壳模进行烧结处理，令形成打印的壳模烧结固化；虽然通过3D打印机打印出的壳模已经成型，但是这种成型是通过光敏树脂材料的粘接固化，其并不能直接应用到铸造工艺中，还是需要通过烧结的方式，将打印的壳模中的树脂烧结清除，并且令剩下的陶瓷材料烧结固化，成为可进行浇铸的壳模，采用激光连续烧结或成型后在烧结炉中烧结；
步骤四：烧结完成后的壳模作为铸造的型腔，将熔融的原料注入，在壳模中成型，最后将整个壳模取出，敲破壳模即可取出成型的产品；在本步骤中，由于通过3D打印的壳模无法直接承受熔融金属原料的直接浇铸，需要将壳模进行埋砂处理或埋入金属砂处理；即模埋设在砂箱中，预留好浇铸用水口，并对砂箱进行振动，令壳模外部的砂子紧实；最后进行浇铸；浇铸完成后，将整个壳模从砂箱中取出，然后敲碎壳模即可取出成型的产品；其中，浇铸在真空或大气环境中进行；
步骤五：对成型的产品进行后处理后，得到成品；成型后的需要进行抛丸处理等后续的加工处理，最终得到成品。
综上所述，本发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法便于人们随时取景后上传电脑，并转化成加工图纸，无需设计图纸，大大缩减了工作量，生产周期快，满足人们随时取景制成产品；发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其加工快，并且便于修改，如果出现误差可以直接在计算机中修改输出图纸的尺寸、参数即可；发明采用3D打印制作工艺品的铸造方法可以大大提高生产效率，并且降低人员的工作强度，减少污染，提高产品的精度。

Claims (6)

1.一种采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述铸造方法包括以下步骤：
步骤一：通过照相设备拍摄需要加工的产品，并将拍摄的图片传输至电脑中，通过电脑对图片进行修改，并转化成加工图纸；
步骤二：将加工图纸输入3D打印机，进行壳模的3D打印；
步骤三：对打印出的壳模进行烧结处理，令形成打印的壳模烧结固化；
步骤四：烧结完成后的壳模作为铸造的型腔，将熔融的原料注入，在壳模中成型，最后将整个壳模取出，敲破壳模即可取出成型的产品 ；
步骤五：对成型的产品进行后处理后，得到成品；
上述的3D打印所使用的打印材料为陶瓷复合耐火材料加上粘结剂，可在光固化、激光及喷墨打印机进行打印。
2.根据权利要求1所述的采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述打印材料中的陶瓷粉末包括：氧化铝、氧化锆、羟基磷灰石或磷酸三钙。
3.根据权利要求1所述的采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述打印的壳模厚度为0.1-7毫米。
4.根据权利要求1所述的采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述步骤三中，采用的激光连续烧结处理或成型后在烧结炉中烧结处理。
5.根据权利要求1所述的采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述步骤四中，在浇铸前，首先需要对壳模进行埋砂处理或埋入金属砂处理，将壳模埋设在砂箱中，预留好浇铸用水口，并对砂箱进行振动，令壳模外部的砂子紧实，最后进行浇铸。
6.根据权利要求5所述的采用3D打印制作工艺品的铸造方法，其特征在于，所述步骤四中，浇铸在真空或大气环境中进行。
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