[发明专利]一种树脂砂铸型快速制备方法

说明书

本发明涉及砂型铸造技术领域，具体涉及一种树脂砂铸型快速制备方法。包括如下步骤：S1：采用3D打印方法制备低熔点模样，所述低熔点模样构型与待铸造铸件相同；S2：将冷铁块粘附在待铸造铸件需要提高冷却速度部位所对应的所述低熔点模样表面；S3：在所述低熔点模样表面均匀涂覆防渗透涂层；S4:将所述步骤S3完成涂覆的低熔点模样置于树脂砂中，用树脂砂紧密填充所述低熔点模样内间的空隙，并将树脂砂夯实，固化树脂砂；S5:通过加热去除所述低熔点模样，并向树脂砂铸型型腔中浇注合金液；S6：完成冷却铸造后，去除树脂砂取出铸件。本发明可实现“无模具、免型芯设计”的超快速铸造过程，缩减铸件交付周期50％以上，提高铸件尺寸精度至CT8以上。

技术领域

本发明涉及砂型铸造技术领域，具体涉及一种树脂砂铸型快速制备方法。

背景技术

在铸件工艺准备阶段(投产前)，在铸件浇注方案(含浇注系统、浇注工艺参数)设计完毕后，需要基于浇注系统的三维造型进行型芯设计，而后进行模具设计、制造，或是打印、烧结砂芯，最终组装成铸型后进行浇注。由于型芯设计、模具制造或砂芯打印或烧结的周期较长，难以实现快速造型和浇注。型芯设计、模具设计与模具制造过程，在铸件的工艺准备阶段，会消耗大量的人力和物力成本，占用约(30-50)％研制周期。

现有树脂砂铸型制备方法，包括：机械加工整体规则砂块、利用3D打印(喷墨方式)成形、利用SLS(激光选区烧结)成形、利用金属模具舂制砂型共4种方式。本发明所涉及的砂型制备方法不同于以上4种。另外，传统方法获得的铸件由于需要分成若干个砂芯和砂型，组合过程中会出现飞边、错箱等尺寸问题，导致铸件尺寸超差而报废。

发明内容

本发明的目的：先利用3D打印技术制备低熔点的铸件模样，在模样上刷附防侵入涂料，以此替代金属模具，置于造型线进行造型、脱蜡、浇注，实现“无模具、免型芯设计”的超快速铸造过程，缩减铸件交付周期50％以上，提高铸件尺寸精度至CT8以上。

本发明的技术方案：为了实现上述发明目的，提出一种树脂砂铸型快速制备方法，包括如下步骤：

S1：采用3D打印方法制备低熔点模样，所述低熔点模样构型与待铸造铸件相同；

S2：将冷铁块粘附在待铸造铸件需要提高冷却速度部位所对应的所述低熔点模样表面；

S3：在所述低熔点模样表面均匀涂覆防渗透涂层；

S4:将所述步骤S3完成涂覆的低熔点模样置于树脂砂中，用树脂砂紧密填充所述低熔点模样内间的空隙，并将树脂砂夯实，固化树脂砂；

S5:通过加热去除所述低熔点模样，并向树脂砂铸型型腔中浇注合金液；

S6：完成冷却铸造后，去除树脂砂取出铸件。

在一个可能的实施例中，在所述步骤S1中，所述低熔点模样材质选用70-80℃熔化的可3D打印的材料。

优选的，所述低熔点模样材质可以选用聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉中的一种。由于模样的粉料较3D打印砂型的粉料要细小得多，因此尺寸精度要优于现有的3D打印砂型。

在一个可能的实施例中，在所述步骤S2中，所述冷铁块通过所述低熔点模样材质实现粘附。将所述冷铁工作表面，蘸上一薄层的熔化模样材料，将其粘附在需要提高冷却速度部位的表面，该方法不必采用销或磁铁等手段对冷铁进行固定，减少了工装数量，且冷铁上无需设计定位孔，工装的加工成本得以降低。

在一个可能的实施例中，在所述步骤S3中，所述防渗透涂层包括刚玉粉、硅溶胶，所述硅溶胶与刚玉粉配比为1:3.5～4.2，所述刚玉粉为Al₂O₃粉末，粒径为800目以上。所述防渗透涂层涂刷在模样及冷铁的表面，以防止熔化的模样向铸型中渗透。

在一个可能的实施例中，在所述步骤S4中，所述树脂砂可以选用覆膜砂，自硬砂中的一种。