方法和具体地用于冷铸造方法的铸造模具技术

本发明专利技术涉及一种具体地用于冷铸造方法的铸造模具，所述模具借助于基于粉末的分层制造方法制造，并且最终的铸造模具具有经处理的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种借助于基于粉末的分层方法制造的铸造模具，该铸造模具的用途以及用于制造该铸造模具的方法。在欧洲专利说明书EP0431924B1中描述了一种用于从计算机数据产生三维物体的方法。在该方法中，将颗粒材料(粒子状材料)以薄层施加至平台，并且借助于打印头将流体选择性地打印在颗粒材料上。在流体打印至其上的区域中，颗粒彼此结合，并且该区域在流体以及，如果必要，附加的硬化剂的影响下固化。该平台然后被降低一层厚度的距离进入构建圆筒并且设置有也如上所述打印的新的颗粒材料层。重复这些步骤，直到达到物体的确定的期望高度。由此从打印的和固化的区域制造出三维物体。在其完成之后，由固化的颗粒材料产生的该物体被嵌入到松散的颗粒材料中，并随后从其中移除。这是例如使用提取器来完成的。这留下期望的物体，粉末沉积物例如通过手动刷洗从所述期望的物体中去除。在分层技术中，基于粉末材料的3D打印和借助于打印头的流体供应是最快的方法。该方法可以用于加工不同的颗粒材料，包括天然生物原材料、聚合物、金属、陶瓷和砂(非穷尽列表)。所提出的方法的优点在于高体积容量和成本有效的生产。然而，材料性能通常落后于那些从常规制造中已知的材料性能。例如，可以制造使用砂颗粒作为基础材料并且由水泥粘合的材料。该材料是一种混凝土。然而，由于其孔隙率，这种类型的材料的强度远低于常规制造的混凝土。也可以通过基于粉末的3D打印工艺(方法)来加工(处理)具有其他粘合系统的砂颗粒。该加工除了其他方面外包括冷树脂粘合，其用于铸造实践(foundrypractice)以及在三维打印中。无机粘合剂也是本领域的现有技术。这些无机粘合剂是在铸造实践中冷树脂粘合剂的最环保的替代物。这些材料也不直接获得例如用于构造的相关的强度。原则上，只有少数材料可以借助于基于粉末的3D打印方法加工成稠密的且高强度的材料。这些材料基本上是聚合物。使用两阶段方法是3D打印中绕开这种限制的一种方式。在这种情况下，在3D打印模具中铸造是一个选项。该方法是金属铸造领域的现有技术。在混凝土材料或可冷铸造的聚合物领域，使用3D打印模具的加工并非用于铸造方法的惯用实践。一方面，这是由于缺乏脱离和芯移除能力，其[应为：由于]在冷铸造加工中缺乏热的凝固降低效应。另一方面，因为3D打印的铸造模具对于冷铸造方法具有相对高的孔隙率，因此在冷铸造期间，可能会形成铸造材料与模具的不期望的粘合，铸造材料可以渗入该粘合中。从现有技术中已知，可重复使用的模具通常可以用于铸造混凝土部件。例如，在铸造直壁时，涂覆的木板被用作模板。这些板被另外用模板油预处理，从而防止混凝土粘附至多次使用的板(多用途板)。为了移除模板，这些板通常在铸造之后通过用锤子重击而从混凝土部件上剥离。通常借助于硅树脂(硅酮)模具来制造由混凝土制成的更复杂的形状。在这种情况下，硅树脂模具为阴模型的形式。然后必须使用模型来费力地制造模具，该模型充当用于硅树脂铸造的阳模具。这种类型的模型可以例如使用常规技术，诸如在木材或塑料中碾磨或使用添加剂的方法来制造。为了向硅树脂铸造模具提供必要的强度，附加的子结构是必须的，这使得该方法更加复杂。与模板类似，在铸造之前，必须频繁地将脱模剂施加至硅树脂铸造模具。然后在铸造材料凝固之后，可以通过简单地将部件拉离开模具来移除硅树脂模具。然而，为了这个目的必须首先移除子结构。这两种方法不能用于已经通过基于粉末的3D打印借助于冷树脂粘合剂制造的模具。由于模具的孔隙率，常规的脱模剂不能防止铸造材料渗透模具。相反，脱模剂渗入模制的部件并进入内部，而对表面没有任何影响。下面更详细地解释本专利技术中的多个术语。在本专利技术的含义中，“3D打印方法”涉及从现有技术中已知的所有方法，其有助于将组件构造为三维模具，并且与所描述的方法组件(methodcomponents)和设备兼容。在本专利技术的含义中，“选择性粘合剂施加”或“选择性粘合剂系统施加”可以在每个颗粒材料施用之后进行，或者根据模制主体的要求和为了优化模制主体的制造的目的不规则地进行，即，在每个颗粒材料施加之后非线性地并且不平行地进行。因此，可以单独地和在制造模制主体的过程中设置“选择性粘合剂施加”或“选择性粘合剂系统施加”。本专利技术的含义中的“模制主体”或“组件”，都是借助于根据本专利技术的方法和/或根据本专利技术的设备制造的并且具有不可变形性的三维物体。已知用于基于粉末的3D打印的所有材料，特别是砂、陶瓷粉末、金属粉末、塑料、木材颗粒、纤维材料、纤维素和/或乳糖粉末，可以被用作“颗粒材料”。颗粒材料优选地是干燥的、自由流动的粉末。然而，也可以使用粘性的、坚固的粉末。“构建空间”是颗粒材料原料在构建加工期间，通过重复涂覆颗粒材料而增长的几何位置。构建空间通常由基部、构建平台、壁和敞开的覆盖表面、构建平面界定。本专利技术的含义内的“铸造材料”是任何可铸造的材料，特别是其中在加工期间没有温度上升的材料，温度上升可能减弱冷树脂的粘合并且因此促进从模具脱离的材料。本专利技术的含义内的“混凝土材料”是添加剂(例如砂和/或砾石或类似物)与水硬性粘合剂的混合物，混合的水通过固化反应被耗尽。混凝土材料也是可能的铸造材料。本专利技术的含义内的“孔隙率”是在3D打印加工中，在粘合的颗粒之间出现的腔体的迷宫型(labyrinthine)结构。“密封部”作用在打印模具与待填充的腔体之间的几何边界处。其表面地(superficailly)封闭多孔模制主体的孔。“黑色洗剂”指定包含颗粒并且不密封孔隙率但仅减小模具表面上的孔径的流体。“流体静压力”被用作通过铸造材料的液柱作用产生的所有压力的一般术语。就密封而言，“低强度”意味着密封部在从模具脱离期间不会抵抗任何强作用力。“冷铸方法”被特别地理解为铸造方法，其中铸造模具和芯部的温度在铸造加工之前、期间和之后不会达到模制材料的分解或软化温度。模具的坚固性不受铸造加工的影响。与其相反的是金属铸造方法，在所述金属铸造方法中模具通常被热铸造化合物缓慢破坏。术语“经处理的表面”指定在模具被打印和清洁之后，在优选单独的步骤中处理的铸造模具的表面。这种处理是向表面并且因此也在表面附近的模具或芯部的区域中频繁地施加物质。所有可想到的方法都可以考虑用于施加。从经济的角度来看，期望的是，通过3D打印模具来实现用于冷铸造的铸造模具，特别是用于更复杂的模具。本专利技术的目的是提供一种具体地用于冷铸造方法的铸造模具，所述铸造模具借助于基于粉末的分层方法制造，最终的铸造模具具有经处理的表面。由于流体静压力或毛细管效应，经处理的表面可以例如防止铸造材料渗透模制主体。此外，还可能的是，力在多孔主体由于表面处理而从模具中脱离期间较低，因为密封部可以通过模具脱离加工而从多孔模制材料的孔中抽出，并且然后空气可以随后流过多孔模具。以下例示了优选的具体实施方式。根据本专利技术的一个优选的具体实施方式，经处理的表面[应为：表面处理]包括密封、涂覆、加工和/或另一处理。经处理的表面优选地在其被制造后应当具有比铸造模具更低的孔隙率。另一方面，本专利技术涉及根据本专利技术的铸造模具制造冷铸造部件作为失蜡铸造模具和/或作为连续铸造模具的用途。特别地，根据本专利技术的铸造模具可以用于制造混凝土铸造部件和/或冷铸造聚合物组件。在又一方面，本专利技术涉及一种用于制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造模具，具体地用于冷铸造方法，所述铸造模具借助于基于粉末的分层方法制造，最终的铸造模具具有经处理的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.02 DE 102014001236.51.一种铸造模具，具体地用于冷铸造方法，所述铸造模具借助于基于粉末的分层方法制造，最终的铸造模具具有经处理的表面。2.根据权利要求1所述的铸造模具，其中，所述经处理的表面包括密封、涂覆、加工和/或另一类型的处理。3.根据前述权利要求中的一项所述的铸造模具，其中，所述经处理的表面在借助于分层方法制造之后具有比所述铸造模具低的孔隙率。4.根据前述权利要求中的一项所述的铸造模具用于制造冷铸造部件作为失蜡铸造模具和/或作为连续铸造模具的用途。5.根据权利要求4所述的铸造模具用于制造混凝土铸造部件和/或冷铸造聚合物组件的用途。6.一种用于制造铸造模具的方法，所述铸造模具具体地用于冷铸造方法，其中，借助于基于粉末的分层方法来构建所述铸造模具，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：因戈·埃德雷尔，丹尼尔·冈瑟，安东·格鲁伯，
申请(专利权)人：沃克斯艾捷特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE