[发明专利]基于3D打印的铸造用模具及该模具的制备方法

权利要求书

1.一种基于3D打印的铸造用模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）使用建模软件进行建模得到铸造模具的整体模型，将该整体模型切分为通过燕尾槽连接的若干个部件，并将若干个部件分别导出为STL格式文件；

（二）将STL格式文件分别导入切片软件中进行切片处理，用3D打印机分别打印切片数据，得到若干个中空结构的部件；

（三）在步骤（二）所得的每个部件的平面处加工一个直径为10~20mm的灌注开口，并在每个部件气体不容易流到的死角部位加工直径为1~5mm的通气孔；

（四）分别通过灌注开口向步骤（三）所得部件的空腔内填充缓干树脂与强化纤维的混合物，并摇动部件，使部件内壁均匀粘附一层树脂纤维层，后将多余的混合物倒出；

（五）分别通过灌注开口向步骤（四）所得部件的空腔内加入玻璃纤维或碳纤维，使部件内的树脂纤维层表面沾上长短不一的玻璃纤维或碳纤维，形成纤维层；

（六）分别通过灌注开口向步骤（五）所得部件的空腔内注入发泡材料，发泡材料膨胀后与纤维层以及树脂纤维层紧密的贴合在一起，形成发泡层，待发泡材料冷却硬化后，再将灌注开口和通气孔表面刮平，得到若干个部件产品；

（七）将步骤（六）所得的若干个部件产品通过燕尾槽连接，形成铸造模具的整体模型产品；

（八）用A/B胶对步骤（七）所得的整体模型产品的燕尾槽缝隙处进行填补，后在整体模型产品的外表面涂覆环氧树脂或聚脲涂料，再对环氧树脂或聚脲涂料层进行打磨抛光处理。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印的铸造用模具的制备方法，其特征在于，在步骤（四）中，所述树脂纤维层由1~20重量份缓干树脂以及1~5重量份强化纤维混合而成，且所述树脂纤维层的厚度为0.5~2mm；所述缓干树脂为环氧树脂或聚氨酯树脂添加缓干剂配制而成，其凝胶时间为5~10分钟，凝固硬化时间大于30分钟；所述强化纤维是玻璃纤维或碳纤维，纤维长度为2~10mm。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印的铸造用模具的制备方法，其特征在于，在步骤（五）中，通过压缩空气将玻璃纤维或碳纤维吹入部件的空腔内。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印的铸造用模具的制备方法，其特征在于，所述步骤（五）和步骤（六）均在步骤（四）的树脂纤维层尚未凝固前进行。

5.根据权利要求1或4所述的基于3D打印的铸造用模具的制备方法，其特征在于，在步骤（六）中，向部件的内部空腔注入发泡材料时，发泡材料填充满整个部件内腔，并对部件外表面进行降温；所述发泡材料是聚氨酯发泡胶，且所述聚氨酯发泡胶的发泡倍数为8~15倍。