[发明专利]一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法

说明书

本发明属于3D打印材料技术领域，公开了一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法。本发明精密铸造3D打印蜡粉末模料，质量分数，其特征在于包括蜡粉和添加剂，所述蜡粉包含以下组分：石油蜡30～80份、褐煤蜡5～10份、PE蜡0～5份、增粘树脂20～30份、增韧剂0～6份、硬脂酸0～5份、流平剂0.2～2份；或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡20～80份、褐煤蜡0～5份、PE蜡5～10份、增粘树脂10～20份、增韧剂6～20份、硬脂酸5～10份、流平剂0.2～2份。本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料烧结性好，成型优良，脱模性好，尺寸稳定性好，成型的铸件蜡模质量好，有利于实现3D打印精密铸造蜡模。

技术领域

本发明属于3D打印材料技术领域，特别涉及一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法。

背景技术

熔模铸造也称熔模精密铸造，其以失蜡法为铸造方法，以最终产品为摹本，将蜡模材料压制成精确的铸件模型，然后在蜡模上涂敷耐火材料；浆料干燥固化后形成型壳，然后通过高温蒸汽或热水脱模等方法将凝固型壳内的蜡模熔化并使铸造蜡流出得到内部为空的型腔；将制成的中空型壳高温灼烧，除去型壳内部的其他物质并使型壳进一步坚固、干燥；将符合质量要求的目标金属溶液注入型壳中；液态金属凝固冷却后脱壳、清理(以备以后使用)，得到精确光洁的铸件。对于复杂大型的铸件，需要制作分部的多个蜡型模，然后将蜡模粘接到已经预制的蜡棒上组成蜡组树。

3D打印又称三维打印、增材制造，是一种以数字模型文件为基础，运用特殊可粘合材料通过逐层打印的实行快速成型的制造技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，国内外3D打印领域中有近20种不同的工艺系统，应用最经典的有6种工艺：立体光刻(StereoLithigraphyApparatus，SLA)、叠层实体制造(Laminated Object Manufacturing，LOM)、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)、选择性激光烧结(Selective LaserSintering，SLS)、选择性激光融化(Selective Laser Melting，SLM)、三维打印与胶粘(Three Dimensional Printing and Gluing，3DP)，3D打印不需要在工厂操作，通过不同类型的3D打印机可实现不同大小和类型物品的工业、商品、家庭化打印。

材料是3D打印的物质基础，是当前制约3D打印发展的瓶颈因素。熔模铸造压制铸件蜡模型效率较低，尤其是复杂铸件，模型制作时更加要精细，熔融铸造中薄、厚区域冷却收缩效果不同，厚的区域冷却时因收缩趋势大导致尺寸精确度不高，当压力加入到蜡模中，移出模具时模型可能因缓解压力而扭曲。用激光烧结成型3D打印技术打印的金属塑料模具可以制造精密塑料模具，但是打印出来的金属工件还远未达到技术要求，将3D打印和熔融铸造结合，不仅能弥补3D打印的不足，同时能够提高精密铸造的质量和效率，实现精密蜡模批量定制生产效果。

将蜡模材料压制成精确的铸件模型压制成蜡模时必须保证精密铸造蜡延展性好，如果铸造蜡延展性差，其制得的蜡模质量会受到很大影响，好的铸造蜡要求延展性好、硬度高、运动粘度低，这种较高的要求又限制了材料的发展。 3D打印制备蜡模，根据打印蜡的特性，进行数学模拟，根据铸件数据做好对应的蜡模数字模型，在一定范围内可降低对材料的性能要求，节约成本。同条件下，同等高质量的铸造蜡，3D打印技术制备的蜡模型质量比熔融铸造制备的蜡模质量更好。