[发明专利]应用快速成形石膏模工艺制备三维光弹性分析模型的方法

摘要

本发明公开了一种应用石膏型真空注型工艺制备光弹性分析模型的方法，包括制模用蜡型母模制作、熔模石膏模制作和真空浇注环氧树脂三部分。具体步骤主要为：(1)将欲制零件的三维CAD模型转化为STL格式数据，应用激光选区烧结工艺制作快速成形蜡型；在蜡型母模上粘接上蜡质浇口棒，将母模蜡型悬空吊置于容器中；(2)在半水石膏粉中添加填料和添加剂与水均匀混合，倒入容器内，保持蜡型母模距容器壁距离均匀，静置10小时石膏型固化。将其置入烘干炉进行干燥、脱蜡和焙烧等。将石膏模冷却后置入真空注型机内；(3)在环氧树脂中添加固化剂、增塑剂，水浴加热混合后置入真空注型机内脱气并浇注入石膏模中，再将其置入烘干箱内模型进行固化。

主权项

1.应用石膏模真空注型工艺制备三维光弹性分析模型的方法，其特征在于方法包括制模用蜡型原型制作、熔模石膏模制作和真空浇注环氧树脂三部分，具体方法如以下步骤：一、应用快速成形技术制作蜡型母模：(1)将欲制零件的三维CAD模型转化为STL格式数据，应用激光选区烧结工艺制作快速成形蜡型；(2)在蜡型母模上粘接上蜡质浇口棒，浇口杯直径20～30mm；(3)将组装好浇口棒的零件蜡型母模悬空吊置于容器中；二、熔模石膏模制作：(1)配制石膏浆料：选用α型或β型半水石膏粉，在100份α型半水石膏粉中，添加石英粉20～40份、高岭土或铝矾土35～50份、硫酸镁15～25份，与水均匀混合制成石膏浆料，上述比例为重量比，水与固体的比例为0.8∶1～1.5∶1，缓缓倒入容器内，保持蜡型原型距容器壁距离均匀，制浆与浇注时间不超过10分钟；(2)静置10小时，石膏型固化并排出部分水分；(3)将石膏模置入循环气氛烘干炉内，在100～700℃温度范围内升温、保温及降温25～30小时，对石膏模干燥、脱蜡和焙烧，制成无水发泡石膏模；(4)将石膏模冷却至30～50℃，置入真空注型机内；三、真空浇注环氧树脂(1)配制环氧树脂：在100份E-44型环氧树脂中，添加顺丁烯二酸酐30份±5份、临苯二甲酸二丁酯2份±1份，二甲基苯胺0.1～0.2份，上述比例为重量比，水浴加热至80～100℃混合，置入真空注型机内，保持真空室内绝对压力＜0.01bar，脱气并浇注入石膏模中，浇注完成后恢复真空室压力为大气压力，取出石膏模；(2)将石膏模置入烘干箱内48小时，烘干箱温度保持在50～55℃，对模型进行固化；(3)取出石膏模，置入水池内浸泡，待石膏松软后去除石膏；(4)切去树脂浇口棒，保持活塞外表面完整光滑；(5)清洗零件模型，使模型上不带有石膏灰和蜡，高压气吹干模型。