[发明专利]大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法

权利要求书

1.一种大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，包括如下步骤：

1：将大型水轮机叶片的砂型型腔分割成若干部分的砂芯单元，对应于各所述砂型单元，用制图软件设计出各块砂芯单元的三维模型；

2：将各所述砂芯单元的模型文件导入到3D打印机中，并在打印工作箱中根据模型文件打印成砂芯；

3：对各所述砂芯的钢水接触面进行刷涂料处理；

4：在砂箱或地坑内打底，做出与砂芯定位连接的打底平台；

5：在做好的打底平台上组合第一层砂芯，而后在组合好的该层砂芯外围填覆背砂和铺设直浇道；

6：重复前述步骤5，逐层组芯和填覆背砂，直至所有砂芯组合完成。

2.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，步骤1中，所述各块砂芯单元的设计采用带加强筋的框架结构，所述框架壁上有定位孔。

3.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，各块砂芯单元的壁厚为50-100mm。

4.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，步骤2中，打印材料为铬铁矿砂，打印精度为0.3mm。

5.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，每块砂芯的重量为100-200公斤。

6.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，步骤3中，各所述砂芯的内壁为钢水接触面。

7.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，步骤5与步骤6中，在组芯时，砂芯之间的接触面上涂抹粘接剂，并采用螺栓或钢棒穿过相邻砂芯的壁板上的定位孔，通过预紧或点焊方法对砂芯进行定位固定。

8.根据权利要求7所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，各层砂芯组合完成后，在外围填覆背砂并进行直浇道的铺砌操作，最后使背砂填覆高度与该层砂芯等高。

9.根据权利要求8所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于，所述填覆背砂是常规自硬树脂砂或钢丸。

10.根据权利要求1所述的大型水轮机叶片的3D打印砂芯造型方法，其特征在于：

步骤4中，在所述打底平台内铺设有底反式浇注系统；

步骤5与步骤6中，在组合后的砂芯的高度方向装砌出直浇道。