一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂及其制备方法技术

一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂及其制备方法，包括原砂、粘结剂、复合硅烷偶联剂、乌洛托品、硬脂酸钙和光纤激光改性剂。其中，原砂采用铸造硅砂，粘结剂由快聚合中强度酚醛树脂和慢聚合高强度酚醛树脂复合而成，改性剂为石墨烯和氧化锆。制备工艺为：首先按比例将两种树脂混合加热至软化，加入改性剂搅拌后快速冷却破碎，获得改性的复合粘结剂。然后，将原砂加热并持续搅拌，按比例依次加入改性的复合粘结剂、复合硅烷偶联剂、乌洛托品溶液、硬脂酸钙。最后，当温度下降至指定温度区间时，停止搅拌放料，冷却后破碎、筛分。本发明专利技术制得的新型覆膜硅砂光纤激光吸收率高，激光烧结成型速度快、强度高、成本低，具备生产大型复杂砂型的能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂及其制备方法


[0001]本专利技术属于新材料领域，涉及一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂及其制备方法。
技术背景
[0002]激光3D打印技术，是利用激光为热源，通过烧结粉末材料实现互联，实现快速成型的新型制造技术。它以数字模型为基础，通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模，并通过逐层堆叠积累的方式，可实现复杂结构的快速成形。
[0003]选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering,SLS)作为激光3D打印技术的热点技术，已经与传统铸造相结合，所使用的激光主要包括二氧化碳激光和光纤激光。相比二氧化碳激光，光纤激光的市场占有率高，稳定性好、输出功率大、维护成本低、运行周期长，设备体积小，已广泛用于航空航天、3D打印、汽车、石油、电子、通讯、光伏、医疗等行业。
[0004]光纤激光3D打印来制造砂型砂芯，使用的重要原材料为覆膜砂，其中覆膜硅砂成本较低、材料相对环保，在铸造领域已有相当长的历史。但是对于光纤激光的3D打印而言，硅砂中主要成分的二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂，其特征在于，所述的3D打印覆膜硅砂包括原砂、粘结剂、偶联剂、固化剂、润滑剂和光纤激光改性剂；所述的原砂为铸造硅砂；所述的粘结剂为热塑性复合树脂粘结剂，其加入量与原砂的质量比为2～3：100；其中，复合树脂粘结剂由快聚合中强度酚醛树脂PF
‑
1171和慢聚合高强度酚醛树脂PF
‑
1350复合而成；所述的偶联剂为改性的硅烷偶联剂，其加入量与粘结剂的质量比为6～10：100；所述的固化剂为乌洛托品，其加入量与粘结剂的质量比为15～20：100；所述的润滑剂为硬脂酸钙，其加入量与粘结剂的质量比为4～7：100；所述的光纤激光改性剂为石墨烯和氧化锆的混合物，光纤激光改性剂的加入量与原砂的质量比为0.2～0.6：100；其中，石墨烯与氧化锆的质量比为4:1～3:2。2.根据权利要求1所述的一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂，其特征在于，所述的快聚合中强度型酚醛树脂与慢聚合高强度型酚醛树脂的质量比为3：2。3.根据权利要求1或2所述的一种可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂，其特征在于，所述的改性硅烷偶联剂为HK550、KH792按照2:1的质量比混合而成。4.一种权利要求1
‑
3任一所述的可用于光纤激光加工的3D打印覆膜硅砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将原砂加热到130～150℃；2)将加热后的原砂和光纤激光改性的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚平坤，郎晨智，姚山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：