[发明专利]一种3D打印覆膜砂成型工艺

说明书

本发明公开了一种3D打印覆膜砂成型工艺，包括如下步骤：A、原砂水洗；B、原砂酸洗；C、原砂与助剂混合得混合砂；D、将上述混合砂通过射芯机射入模具内；E、向上述模具内通入蒸汽，得到3D打印覆膜砂半成品；F、将上述3D打印覆膜砂半成品放入热风干燥箱中进行热风干燥固化成型，即得到成型3D打印覆膜砂。本发明3D打印覆膜砂成型工艺简单，得到的覆膜砂强度高、耐高温性能好，能够提高3D打印工件质量，对环境不造成污染，节能环保。本发明采用通蒸汽步骤，能够提高原砂覆膜的均匀性，之后进行热风干燥，使砂型干燥固化成型，硬化速度快，降低覆膜砂的破裂率。

技术领域

本发明属于覆膜砂成型技术领域，具体的是涉及一种3D打印覆膜砂成型工艺。

背景技术

覆膜砂：砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，然后将乙醇挥发掉，即得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，然后冷却、破碎、筛分得覆膜砂。覆膜砂主要用于制备铸钢件、铸铁件等。

3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

传统铸造行业开发新产品需要先开模具、再制芯、组芯、最后浇铸，耗时长，成本高，效率低；将3D打印技术应用于铸造中，节省了开模具、制芯等工序的，极大的缩短了新产品开发周期，提高效率。但是由于传统铸造工艺中采用的覆膜砂在强度、稳定性、耐高温等性能方面的不足，应用3D打印覆膜砂替代传统覆膜砂使用在3D打印技术上成为必然趋势。

中国专利号“201510602060.5”，公开了一种3D打印快速成型覆膜砂制备方法，其不足之处在于其成型得到的覆膜砂耐高温性能差、且破裂率高。因此急需一种3D打印覆膜砂的成型工艺，解决现有技术中覆膜砂在3D打印中耐高温性差、破裂率高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印覆膜砂成型工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种3D打印覆膜砂成型工艺，包括如下步骤：

A、将原砂用清水冲洗干净后放入恒温干燥箱中干燥；

B、将上述干燥后的原砂进行酸洗处理，酸洗后的原砂用清水冲洗干净后再进行干燥，过60目筛后得到预处理原砂；

C、将上述预处理原砂加入温度为150℃-300℃的混砂机中，并加入硬脂酸钙后混砂20min-30min，然后将混砂机缓慢降温至140℃后加入固化剂，继续搅拌10min后静置30min-40min；静置后将混砂机缓慢降温至80℃-100℃，加入粘结剂，搅拌后得混合砂；

D、将上述混合砂通过射芯机射入模具内；

E、向上述模具内通入100℃蒸汽，通入时间为3min-5min，然后停止3min；继续通入100℃蒸汽2min-3min；得到3D打印覆膜砂半成品；

F、将上述3D打印覆膜砂半成品放入热风干燥箱中进行热风干燥固化成型，即得到成型3D打印覆膜砂。

更进一步的，步骤A中清水冲洗时间为30min-50min，恒温干燥箱中干燥温度为60℃-70℃。

更进一步的，步骤B中酸洗时间为26-34min。