[发明专利]一种基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺

权利要求书

1.  一种基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）三维模型CAD优化设计

通过三维建模软件对目标零件进行CAD铸造工艺的优化设计，建立目标零件的三维模型，并在该目标零件的三维模型上直接设计相应的浇注系统，使目标零件的三维模型及其浇注系统形成一个目标零件整体模型，对目标零件整体模型的各个部位按一定的尺寸比例进行预缩放处理，然后再对完成预缩放处理的目标零件整体模型进行抽壳处理；

（2）光固化3D打印成形

将目标零件整体模型转换成STL数据格式，并导入前处理软件进行前处理，该前处理依次包括零件造型方向定位、设计支撑以及分层处理，再将完成分层处理的模型数据导入激光快速成型机，设置工艺参数，进行光固化3D打印成形，制作完成后得到带支撑的目标零件整体树脂原型，再进行后处理；

（3）硅溶胶熔模精密铸造

对目标零件的整体树脂原型进行逐层硅溶胶挂浆撒砂制壳，完成制壳后将目标零件的整体树脂原型及其型壳整体放入高温焙烧炉里进行高温焙烧，将完成焙烧后的目标零件型壳从高温焙烧炉中取出并浇注熔融金属液，待其冷却后进行震动脱壳，去除包覆在铸件外表面的坚硬型壳，将浇注系统切除，再进行铸件后处理，最终制得目标零件精密金属铸件。

2.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，抽壳处理中的抽壳壁厚设置范围为0.8mm-2.0mm。

3.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，三维建模软件采用Pro/E、UG和SolidWorks中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，前处理软件采用RPData和Imageware中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，设计支撑包括设计基础工艺支撑与设计零件内部支撑。

6.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，后处理包括依次进行清洗、去支撑、后固化和表面打磨。

7.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的硅溶胶挂浆撒砂制壳，每挂一次浆对应地撒一层砂，等前一层型壳干燥硬化后再次挂浆撒砂制下一层型壳，且除首次挂浆后撒锆英砂作为面层砂外后面每次撒砂都用莫来砂，如此反复进行4-6次硅溶胶挂浆并撒砂过程，然后再进行硅溶胶封浆处理，待其干燥硬化后型壳制作完成。

8.根据权利要求1所述的基于光固化3D打印技术的快速精密铸造工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，高温焙烧炉的温度设置为高于树脂材料熔点50℃-100℃，焙烧时间持续1-3小时，使型壳中树脂原型充分燃烧干净，型壳内部树脂原型完全消失，随后继续升温至型壳焙烧固化温度，将型壳完全烧结固化。