[发明专利]基于3D打印技术快速铸造大型精密铸件的铸造方法

摘要

本发明涉及金属成型铸造技术领域，尤其涉及采用3D打印成型技术与消失模铸造技术相结合的，使用特殊壳型涂料，能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的基于3D打印技术快速铸造大型精密铸件的铸造方法。包括3维建模和制作易熔模型、制作特殊壳型、壳型装箱、负压浇注等步骤。本发明具有加工工艺简便，无需开发模具，生产耗时短，调整修改方便，生产成本低廉，能够实时完成制模过程，能够满足个性化、定制化的需求，能够制得高品质产品，兼顾大件铸造和精细铸造，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的优点。

主权项

1.基于3D打印技术快速铸造大型精密铸件的铸造方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1）3维建模和制作易熔模型：将所需铸造的铸件参数进行3维建模，将3维建模结果输入3D打印机或数控雕刻机床，通过3D打印机或数控雕刻机床做出与设计铸件实体一致的易熔模模型；步骤2）制作特殊壳型：在易熔模表面涂覆壳型涂料并干燥处理：壳型涂料包括面层涂料和背层涂料，首先涂覆面层涂料，面层涂料厚度为0.2~0.8mm，烘干温度为30~65℃、湿度为40~75%，烘干时间为2~3小时；在面层涂料干燥70~80%时，在面层涂料外侧涂覆背层涂料，背层涂料涂覆2~7遍，每遍涂覆厚度为0.8~2mm，使涂层总厚度为3~8mm，背层涂料烘干温度为60~75℃、湿度为40~60%，每涂覆一遍背层涂料均需要干燥一遍，每遍干燥时间为1~2小时；背层涂料干燥处理完成后，对壳型涂料进行整体烘干，将易熔模放置在高温高风速低湿度烘干室继续烘干4~8小时，控制烘干室内温度为65~75℃，风速为3~5m/s，湿度为30~50%；割开易熔模上浇冒口处的壳型涂料的涂层，将涂覆涂层的易熔模倒置在加热炉台车上入炉，以不大于≤200℃/小时的升温速度，提升炉温至200~360℃，保温10~50分钟，使聚苯乙烯泡沫易熔模液化，从浇冒口处流出至接液盘并取出回收，形成空腔壳型；继续提升炉温至450~850℃，保温5~40分钟，使渗入涂层内的聚苯乙烯液体和其它挥发物分解气化，气体溢出被除烟机过滤并分解为水和二氧化碳排入大气；保温过程结束后，开炉门10分钟，至壳型温度降至500℃以下拉出台车，在空气中自然冷却50℃以下，用塑料袋严封浇冒口，继续冷却至室温，得到所要制作的特殊空腔壳型，备用；步骤3）壳型装箱：将制得的壳型置入砂箱中，填入干砂，振动紧实后覆盖塑料薄膜密封；步骤4）负压浇注、获得铸件：接真空管，保持砂箱中的负压度为0.025 ～ 0.045Mpa，向壳型内浇注金属液，经翻箱、分离、去除浇冒口后即得到与聚苯乙烯泡沫易熔模形体一致的铸件。