[发明专利]一种3D打印砂型用水基浸涂涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及3D打印砂型铸造技术领域，具体是一种3D打印砂型用水基浸涂涂料及其制备方法。由以下重量百分比计的复合耐火骨料50‑75％、复合悬浮剂3‑6％、复合粘结剂0.8‑1.2％、渗透剂0.1‑0.5％、流平剂0.2‑0.6％、DL‑T201防腐剂0.05‑0.2％、助熔剂2‑5％、消泡剂0.1‑0.3％、水25‑38％混合配置而成。本发明还公开了一种3D打印砂型用水基浸涂涂料的制备方法。本发明涂料性能优异，具有优越的涂挂性、适当的渗透性、良好的流平性、高效的悬浮稳定性、合适的涂层厚度及良好的烧结剥离性、超强的抗粘砂性优。与常规涂料相比，本涂料使用过程中，只需浸涂一遍，渗透深度和涂层厚度就能达到要求，烘干后涂层强度非常高，而且使用过程中无流痕、无滴挂、无堆积。

技术领域

本发明涉及3D打印砂型铸造技术领域，具体是一种3D打印砂型用水基浸涂涂料及其制备方法。

背景技术

为推动中国制造业的发展及转型升级，国家推出了“中国制造2025计划”是通过技术创新与引进高端智能设备，使制造业走上创新型企业的道路。

3D打印技术综合了计算机图形处理、数字化信息控制、机电技术和材料技术等多项高技术优势。目前，3D打印技术具体应用于铸造工艺当中的造型及制芯工部，用来快速制造砂型/芯且省去模具。与传统制芯方式相比，3D打印技术在铸造中的产业化应用，不仅大大缩短了新产品的开发周期和成本，缩短铸造生产流程，为公司开拓新的市场抢占了先机，而且3D打印技术可以将零散的小砂型打印为一个整体，避免了手工制芯、造型中组芯过程造成的累积误差，提高了砂型的尺寸精度，避免了因砂型尺寸不符造成了铸件尺寸超差的缺陷，且节省了部分组芯工序，提高铸件质量，提升生产效率。另外，由于3D打印工艺是采用数字文化传输入3D打印设备的方式，故其设计方案修改灵活、及时，且可以完成手工造型无法完成的复杂型腔结构的打印，降低了生产难度。3D打印技术大幅改善了铸造现场的环境，降低了操作人员的劳动强度。用3D打印机替代了人工制芯、造型，节省了人力成本，同时实现了铸造业的智能生产、绿色生产。3D打印技术在铸造领域的产业化应用，对中国铸造行业的转型升级，铸造工序智能化，以及未来铸造智能工厂的建设将产生变革性的意义。

由于使用砂型3D打印技术制芯所用的砂粒比传统制芯所用砂粒数细，同时3D打印砂型具有整体性结构复杂等特点，因此，施涂方式对铸件质量有很重要的影响。使用刷涂和喷涂效率低，而且有时内部无法施涂；使用流涂会出现涂层厚度不一、渗透深度不够、漏涂和流痕较大的现象，影响铸件的精度和产生粘砂情况。最好的施涂方式就是使用浸涂，不但不会出现上述问题，而且效率较高。浸涂涂料的性能是影响3D打印砂型铸件质量的关键，因此，对3D打印砂使用的浸涂涂料性能要求较高，不但要具有良好的烧结剥离性，抗粘砂性、抗高温金属液浸蚀性及足够的耐火度、化学稳定性和热稳定性，而且要无毒、无污染、无刺激味，具有附着强度高、发气量低、优良的悬浮性、良好的涂刷性、涂挂性、流变性外和高透气性、适合的流变性、涂层强度和润湿性。目前，生产采用的水基浸涂涂料都是进口或合资厂家生产的，涂料的各种性能指标高，施涂后，效果较好，无缺陷，但是价格昂贵。国产涂料也有比较好的，但涂料质量却不稳定，整体质量与国外涂料差距比较大。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种具有优越的涂挂性、适当的渗透性、良好的流变性、高效的悬浮稳定性、合适的涂层厚度及良好的烧结剥离性、超强的抗粘砂性，而且环保、无毒、无污染、高效率的3D打印砂型用水基浸涂涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种3D打印砂型用水基浸涂涂料，由以下重量百分比计的复合耐火骨料50-75％、复合悬浮剂3-6％、复合粘结剂0.8-1.2％、渗透剂0.1-0.5％、流平剂0.2-0.6％、DL-T201防腐剂0.05-0.2％、助熔剂2-5％、消泡剂0.1-0.3％、水25-38％混合配置而成。