[发明专利]一种冲压紧实砂型3D打印设备与方法

说明书

本发明公开了一种冲压紧实砂型3D打印设备与方法,利用液压杆、刮板平台、导轨等组成液压升降刮板平台系统；利用树脂喷涂装置、铺砂装置与液压升降刮板平台上部固定方式，组成上升3D打印系统。采用计算机辅助控制系统，实现上升3D打印系统与液压升降刮板平台系统配合运行，达到大型铸件用铸造砂型冲压紧实3D打印的目的。用于提高大型铸件用铸造砂型结构强度，降低砂型树脂加入量，降低砂型发气量的目的。本发明解决了大型铸件用3D打印砂型强度低，发气量大的问题，实现了大型铸件用砂型3D打印增材制造，更适应高品质大型铸件用砂型的生产需求。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，本发明具体涉及一种冲压紧实砂型3D打印制造方法与装置。

背景技术

目前，大型铸件用铸造砂型3D打印通常采用平台下降式砂子铺设与树脂喷涂循环进行的3D打印方法。此方法生产大型铸件用铸造砂型普遍存在如下问题：(1)树脂加入量大导致砂型发气量大；(2)砂型强度一般；(3)大型砂型自重大，平台下降式3D打印较难实现。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种冲压紧实砂型3D打印设备与方法，用于提高大型铸件用铸造砂型结构强度，降低砂型树脂加入量，降低砂型发气量的目的。

大型铸件用铸造砂型3D打印制造方法与装置。利用液压杆、刮板平台、导轨等组成液压升降刮板平台系统；利用树脂喷涂装置、铺砂装置与液压升降刮板平台上部固定方式，组成上升3D打印系统。采用计算机辅助控制系统，实现上升3D打印系统与液压升降刮板平台系统配合运行，达到大型铸件用铸造砂型冲压紧实3D打印的目的，砂型强度显著提升，砂型发气量显著降低。

本发明具体提供一种冲压紧实砂型3D打印设备，该设备包括底部设定在同一平面上的液压升降刮板平台系统、铺砂系统及树脂喷涂系统，还包括计算机辅助系统；其中，液压升降刮板平台系统由液压杆1、冲压平台2、刮板结构3、三向导轨4和底平台9组成；铺砂系统由砂箱5、铺砂装置6和流沙回收槽10组成；树脂喷涂系统由树脂料桶7和树脂喷涂装置8组成；铺砂装置6和树脂喷涂装置8通过直臂连杆分别与液压升降刮板平台系统连接固定。树脂喷涂系统、铺砂系统和刮板平台系统底部设定在同一平面，在计算机辅助系统帮助下，通过三向导轨4以及液压杆1实现铺砂——刮砂——紧实——树脂喷涂，循环闭合工艺流程，最终实现砂型上升冲压紧实3D打印。

树脂喷涂装置8、铺砂装置6分别安装在升降刮板平台左右两侧，距离平台500mm。

本发明提供了一种冲压紧实砂型3D打印方法，针对大型铸件用铸造砂型，利用上述设备，采用计算机数模分层技术，以及刮板平台升降技术，实现逐层紧实与上升铺粉相结合的砂型3D打印工艺流程，形成高品质大型铸件用铸造砂型。

其中，液压杆1供电采用三相交流电源，供电电压380V，油缸采用300mm直径油缸，油缸行程500mm。

底平台9升降控制系统采用伺服电机，移动精度达到±0.1mm。

冲压平台采用1000mm×1000mm×50mm耐热钢板材，冲压平台两端嵌入两条1000mm×50mm×50mm耐热硅胶材料形成刮板结构；导轨采用三向导轨，纵向行程800mm，横向行程1500mm。

液压升降刮板平台系统运行采用计算机辅助控制。

将树脂喷涂装置、铺砂装置与液压升降刮板平台上部固定，组成上升3D打印系统，其中：树脂喷涂装置、铺砂装置分别安装在升降刮板平台左右两侧，距离平台500mm；长度方向铺砂与喷涂尺寸均为1000mm；喷涂装置与铺砂装置底部均与升降刮板平台底部保持水平；上升3D打印系统通过计算机辅助控制与液压升降刮板平台系统配合运行。

本发明的目的是通过以下措施实现的：