[发明专利]一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法

权利要求书

1.一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、配置喷射液，将水与添加剂混合均匀，配置成粘度为1-10cps、pH值为7的水溶液；添加剂包括水溶性高分子材料；

S200、微滴喷液成形及红外线加热预固，将型砂平铺在升降工作台(163)上，喷液装置(122)按型芯实体模型生成的微滴喷液路径喷射S100所配置的水溶液，待该层面微滴喷液完成，打开红外线加热板对该层进行红外线加热固化，固化后，升降工作台(163)下行0.01～1mm，依次完成后续离散层面的微滴喷液工序及红外线加热预固化工序，直至所有离散层面的喷液及固化工序完成；

S300、浸润无机盐溶液，将喷射定型后的型芯取出，浸润无机盐溶液，浸润时间为t1，t1＜5min；

S400、间歇式微波固化，将浸润后的型芯置于微波炉(210)中进行间歇式微波加热固化，待型芯中的水分充分散失后取出；

S500、烧结，将微波固化所得型芯置于烧结炉(410)中进行烧结，烧结温度为T，T＝400-1000℃，烧结时间为t2，t2＝1-4h。

2.根据权利要求1所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于，步骤S100的添加剂包括如下组分：水溶性高分子材料10％-20wt％、有机酸0-5wt％、水溶性无机盐75-90wt％。

3.根据权利要求1所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：步骤S200中型砂为硅砂、莫来石砂、锆砂、镁砂中的一种或几种，所述型砂的粒度为70～200目。

4.根据权利要求1所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述步骤S500中的烧结温度为T，T＝590～690℃。

5.根据权利要求2所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述添加剂中的水溶性高分子材料为淀粉、纤维素、聚乙二醇、环氧树脂、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述添加剂中的水溶性无机盐为氯化物、溴化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、偏铝酸盐中的一种或几种，且多种水溶性无机盐的阳离子一样。

7.根据权利要求2所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述添加剂中的有机酸为醋酸、柠檬酸、草酸、磺酸中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述方法采用如下装置进行，装置包括型砂喷涂单元(100)、型芯固化单元(200)、型芯浸润单元(300)和型芯烧结单元(400)，所述型砂喷涂单元(100)包括配液仓(120)、喷液装置(122)、铺料装置(142)和红外线加热板(180)，配液仓(120)用于储存已配置的喷射液，铺料装置(142)用于铺设型砂，喷液装置(122)用于向铺设好的型砂喷射喷射液使得型砂聚集凝结成待固化型芯(230)，红外线加热板(180)用于对待固化型芯(230)预加热定型；型芯固化单元(200)用于对待固化型芯(230)进行微波加热固化成为固化型芯(320)；型芯浸润单元(300)用于对成为固化型芯(320)进行浸润；型芯烧结单元(400)用于将待烧结型芯(420)进行烧结。

9.根据权利要求8所述的一种红外线预固化水溶型芯的快速成形方法，其特征在于：所述型砂喷涂单元(100)还包括混料装置(110)、受料台(141)、升降工作台(163)和控制器(170)，所述受料台(141)水平设置于升降工作台(163)的上方，且受料台(141)随着升降工作台(163)的升降而上下移动，所述控制器(170)用于控制喷液装置(122)的喷射参数，所述喷液装置(122)通过输液管(121)连接配液仓(120)，所述喷液装置(122)滑动设置于移动导轨(131)上，该移动导轨(131)水平设置于受料台(141)的上方，喷液装置(122)在移动导轨(131)上水平滑动向下方受料台(141)喷射喷射液，所述受料台(141)与移动导轨(131)之间设置有铺料装置(142)，该铺料装置(142)用于向受料台(141)铺设型砂混合料。