[发明专利]一种3D打印砂芯

说明书

本发明属于铸造技术领域，特别是涉及一种3D打印砂芯，通过在3D打印砂芯底部设计溢流孔，流涂过程中，多余的工业涂料将会顺着溢流孔流下去，不会堆积在砂芯死角和最底层涂料易堆积部位，不仅为现场工人降低了流涂难度，也降低了因为涂料堆积，烘箱时难以干透所导致铸件出现气孔缺陷的风险。且通过砂芯最底层牛角形和直角形溢流孔的设计，现场工人可以将砂芯最底层散砂直接吹入溢流孔，避免了采用吸尘器一点点吸的复杂操作方式，降低了操作难度，另一方面，溢流孔独特的牛角形和直角形状，使散砂进入溢流孔后很难再浮上来，不仅保证了型腔的清洁度，也避免了浇注过程中散砂再次上浮，最终在铸件近表面形成夹砂缺陷的情况。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，特别是涉及一种3D打印砂芯。

背景技术

目前3D打印技术快速发展，也为铸造行业带来了新的变革，其中吨位小、结构复杂的铸件均可采用3D打印砂芯铸造，但是采用3D打印砂芯会出现一些问题，如某些型腔空间狭小，且翘曲度比较大的砂芯，尤其是叶片类砂芯，在对砂芯型腔进行清砂或者工业流涂时，砂子或者涂料容易聚集在砂芯型腔内部的死角或者易堆积部位，即砂芯型腔的最低点，由于受到重力作用，散砂和涂料容易堆积在此类部位，无法清理。并且堆积的涂料在烘箱烘干过程中难以完全被烘干，浇注钢水后砂型型腔内部的死角或者易堆积部位，由于涂料堆积难以完全烘干而产生气孔缺陷；堆积的散砂在浇注过程中浮至铸件表面，在NDT检测时，在铸件近表面发现夹砂缺陷，清除这些夹砂缺陷及气孔缺陷将耗费大量的人力及物力，严重影响铸件的生产周期。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种3D打印砂芯，这样可以有效的清理散砂及涂料，避免因散砂或者涂料堆积造成的气孔缺陷和夹砂缺陷，提高铸件的质量，缩短铸件的生产周期。

一种3D打印砂芯，所述3D打印砂芯具有与铸件结构相匹配的型腔，所述型腔的内壁上设置有与外界连通的若干溢流孔。所述型腔空间狭小、翘曲度大，因此在清砂或者工业流涂时，型腔底部的死角或者易堆积部位容易堆积散砂或涂料，无法清理干净，在相应部位设置与外界连通的若干溢流孔，可有效的将散砂或者涂料清理至溢流孔中，避免因散砂或者涂料堆积造成的气孔缺陷和夹砂缺陷。

在其中一个实施例中，所述溢流孔的轮廓结构为牛角形或者直角形。为了便于清理堆积的散砂或者涂料，可将溢流孔设计为直通的，但是这样在浇注过程中由于钢水的浮力作用，导致散砂上浮至型腔中，产生铸造缺陷；所述溢流孔采用牛角形或直角形，这样可以使散砂在上浮的过程中受到阻碍，有效的降低了散砂再次上浮至所述型腔中的风险。

在其中一个实施例中，所述溢流孔的孔径为圆孔，所述溢流孔孔径的直径小于所述型腔的宽度；这样有效的避免形成热节。

在其中一个实施例中，所述溢流孔孔径的直径为20mm～30mm，以使溢流孔有更大的空间收集多余的散砂或者涂料。

在其中一个实施例中，相邻所述溢流孔之间的距离为150mm～200mm，以保证可以将散砂或者涂料完全清理干净。

本发明通过在3D打印砂芯底部设计溢流孔，流涂过程中，多余的工业涂料将会顺着溢流孔流下去，不会堆积在砂芯死角和最底层涂料易堆积部位，不仅为现场工人降低了流涂难度，也降低了因为涂料堆积，烘箱时难以干透所导致铸件出现气孔缺陷的风险。另一方面，通过砂芯最底层牛角形和直角形溢流孔的设计，现场工人可以将砂芯最底层散砂直接吹入溢流孔，避免了采用吸尘器一点点吸的复杂操作方式，降低了操作难度，另一方面，溢流孔独特的牛角形和直角形状，使散砂进入溢流孔后很难再浮上来，不仅保证了型腔的清洁度，也避免了浇注过程中散砂再次上浮，最终在铸件近表面形成夹砂缺陷的情况。

附图说明

图1为3D打印砂芯结构剖视图；

图2为具有溢流孔结构的3D打印砂芯剖视图；

图3为牛角形溢流孔结构示意图；