[发明专利]一种大尺寸点阵机构件的制作方法

说明书

本发明涉及铝加工技术领域，尤其涉及一种大尺寸点阵机构件的制作方法。包括以下制作步骤：制备模板，拼接，制作石膏模腔加固外工装，组装，制备石膏模腔，浇铸制备，融化合金材料，清理。本发明的有益之处：解决了现有无法正常制作大尺寸点阵结构的问题，提高了制作效率，降低了制作成本。

技术领域

本发明涉及铝加工技术领域，尤其涉及一种大尺寸点阵机构件的制作方法。

背景技术

点阵夹芯结构具有非常理想的抗爆炸、抗冲击性能。点阵结构在冲击载荷下一般会发生动态失稳，结构内部发生大的塑性/弹性变形，进而吸收大部分冲击能量。这种超弹性使其兼备极高的能量吸收能力，可以用作抗冲击结构。比如做成坦克防护装甲，可以有效保护内部人员与设备。

缺点，制作困难，由于金属点阵结构是不断阵列单独特征所得到的的结构，目前常规铸造手段无法制作大尺寸点阵结构件，只能依靠3D金属打印机激光烧结得到所需要的点阵机构，但由于只能依靠3D金属打印机，且受限于打印尺寸，所以大尺寸点阵结构只能依靠焊接小块打印点阵板手段获取。因此为了解决以上问题设计出一种大尺寸点阵机构件的制作方法。

发明内容

本发明的目的是，提供一种大尺寸点阵机构件的制作方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大尺寸点阵机构件的制作方法，包括以下制作步骤：

S1、制备模板，选用3D打印机制备点阵结构模型，打印完成后进行固化、晾干；

S2、拼接，将S1制备好的点阵结构模型进行相互粘黏，将点阵结构模型之间的粘黏面均涂抹胶黏剂，再将点阵结构模型进行粘黏，粘黏过程中通过辅助工装进行配合进行粘接；

S3、制作石膏模腔加固外工装，根据点阵结构模型进行设计工装，设计成箱体类工装，一端侧面留出后续制备石膏模腔入口；

S4、组装，将点阵结构模型放置并固定于S3制备的工装中，前后方向由点阵结构模型模样上自带立柱支撑于前后方向工装上，上下左右方向放上铸造用泡沫陶瓷过滤网片支撑，并且在工装中间穿入钢棒；

S5、制备石膏模腔，组合好的工装放置于负压真空箱中，真空箱抽负压，再将配置好的特殊石膏溶液负压状态下倒入工装中，等待溶液固化，固化完成后打开工装两侧面，工装送入焙烧炉中加热至720℃焙烧，焙烧完成后放置于保温箱400℃保温；

S6、浇铸制备，融化合金材料，将制作好的浇道砂模放置于低压设备工作台上，再将制备好的石膏模腔放置于砂模上，再将承接合金液砂模放置于石膏模腔上。低压设备充气浇铸，充气压力0.8bar，升压时间8S,然后0.8bar压力保压18min；

S7、清理，使用高压水枪沿四周清理，高压水枪压力需设置为8-10bar。

优选的，3D打印机制备的点阵结构模型之间的粘黏面上，一端开设有凹槽，一面开设有凸块，通过两组点阵结构模型上的凹槽和凸块相互卡入，并进行粘黏进行固定拼接形成大尺寸的点阵结构模型，辅助工装将点阵结构模型需要粘黏面进行限位，将粘黏面与粘黏面相互对应，面与面平行设置，点与点平行设置，配合胶水相互粘黏在一起。

优选的，所述工装前后两端均是可拆卸的。

优选的，所述钢棒穿设在工装中，两端均漏出工装，且钢棒不与点阵结构模型接触，置于石膏模腔中。

本发明的有益效果是：本发明采取特殊铸造技术，使用3D打印点阵结构蜡模，浸蜡后晾干，进行拼接制作成大尺寸的蜡模，制作浇注工装，将蜡模放置固定于工装中，工装放置于真空箱中，真空箱抽真空，再将配置好的特殊溶液真空状态下倒入工装中，等待溶液凝固，凝固完成后打开工装两侧面，工装送入焙烧炉中加热焙烧，焙烧过程中蜡模气化得到与点阵结构一致的模腔，在将金属液注入模腔中得到点阵结构，本发明工艺解决了现有无法正常制作大尺寸点阵结构的问题，提高了制作效率，降低了制作成本。

附图说明