一种3D打印砂芯的加固方法技术

本申请涉及一种3D打印砂芯的加固方法，包括：设计，所述3D打印砂芯预留需要放置芯骨的埋置孔；所述埋置孔一端设置于所述3D打印砂芯表面，所述埋置孔另一端设置于所述3D打印砂芯的主体部分；所述埋置孔与所述芯骨之间具有间隙；打印，依据设计打印所述3D打印砂芯；注胶，使用注射装置向所述埋置孔内注入铸造用粘结剂，所述铸造用粘结剂由所述埋置孔的孔底至孔口注入；置入芯骨，将所述芯骨置入注有所述铸造用粘结剂的所述埋置孔内固定。本方案能够对3D打印砂芯进行加固补强，大幅度提升了3D打印砂芯特殊结构的强度和稳定性以使其满足生产需要，大大降低了3D打印砂芯和使用3D打印砂芯生产的铸件的不良率。生产的铸件的不良率。生产的铸件的不良率。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印砂芯的加固方法


[0001]本专利技术涉及铸造3D打印
，特别是涉及一种3D打印砂芯的加固方法。

技术介绍

[0002]在铸造的生产过程中，砂芯的结构取决于铸件的结构，对于一些结构特殊的砂芯，需设置芯骨提高其使用的强度和刚度，防止其在转运、流涂、装配和浇注的过程中变形、开裂和漂浮折断，从而避免铸件出现尺寸超差、夹砂等质量问题。
[0003]传统的手工制芯铸造生产中，通常在制芯过程中埋置芯骨起到提高砂芯强度的作用，但是在当前快速发展实现产业化应用的砂型/芯3D打印制造领域，因为采用增材制造技术，将型砂逐层铺设而成，打印的砂芯只能是一种材质，无法直接在砂芯打印过程中埋置芯骨。因此，在铸造砂型3D打印领域，对于一些特殊结构的砂芯，如带有悬臂结构、尺寸小较为薄弱或者结构连接支撑不足的的砂芯，在其转运、放置、流涂过程因为自重和浇注时承受浮力时砂芯的稳定性均存在一定的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对3D打印砂芯在运转、放置、流涂过程中以及浇注时局部薄弱结构处变形、开裂和折断等技术问题，提供一种3D打印砂芯的加固方法。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]本专利技术实施例公开一种3D打印砂芯的加固方法，包括如下步骤：
[0007]设计，所述3D打印砂芯预留需要放置芯骨的埋置孔；所述埋置孔一端设置于所述3D打印砂芯表面，所述埋置孔另一端设置于所述3D打印砂芯的薄弱部位；所述埋置孔与所述芯骨之间具有间隙；
[0008]打印，依据设计打印所述3D打印砂芯；
[0009]注胶，使用注射装置向所述埋置孔内注入铸造用粘结剂，所述铸造用粘结剂由所述埋置孔的孔底至孔口注入；
[0010]置入芯骨，将所述芯骨置入注有所述铸造用粘结剂的所述埋置孔内固定。
[0011]在其中一种实施例中，在所述注胶步骤，预测算所述芯骨置入所述埋置孔后与所述埋置孔的间隙，所述铸造用粘结剂的注入量不小于所述芯骨与所述埋置孔的间隙。
[0012]在其中一种实施例中，所述埋置孔包括芯骨放置孔和封堵孔，所述封堵孔设置在所述3D打印砂芯表面，所述芯骨放置孔和封堵孔连接且所述封堵孔的横截面积不小于所述芯骨放置孔横截面积；所述3D打印砂芯的加固方法还包括封堵步骤，在所述置入芯骨步骤后，使用混合树脂和固化剂的型砂对所述封堵孔进行封堵并紧实、刮平型砂。
[0013]在其中一种实施例中，所述封堵孔的横截面积由与所述芯骨放置孔连接的一端向另一端逐渐递减。
[0014]在其中一种实施例中，所述埋置孔的横截面为圆形；所述封堵孔深度为20～50mm，所述封堵孔与所述芯骨放置孔连接的一端的直径比所述芯骨放置孔的直径大10～15mm。
[0015]在其中一种实施例中，所述封堵孔设置于所述3D打印砂芯表面一端的直径与所述芯骨放置孔的直径相等。
[0016]在其中一种实施例中，所述芯骨放置孔与所述芯骨之间的间隙为3～6mm。
[0017]在其中一种实施例中，所述芯骨横截面为圆形，所述芯骨表面光滑。
[0018]在其中一种实施例中，所述芯骨的材质为金属材料。
[0019]在其中一种实施例中，所述铸造用粘结剂包括耐火骨料，所述铸造用粘结剂为软膏状。
[0020]第二方面，本专利技术实施例还公开一种3D打印砂芯的加固方法，包括如下步骤：
[0021]设计，所述3D打印砂芯预留需要放置芯骨的埋置孔；所述埋置孔一端设置于所述3D打印砂芯表面，所述埋置孔另一端设置于所述3D打印砂芯的薄弱部位；所述埋置孔与所述芯骨之间具有间隙；
[0022]打印，依据设计打印所述3D打印砂芯；
[0023]置入芯骨，所述芯骨为空心管，且沿周设置有若干排胶孔；将所述芯骨置入所述埋置孔内；
[0024]注胶，使用注射装置向所述芯骨内注入铸造用粘结剂，使用挤压装置将所述芯骨内的铸造用粘结剂通过所述排胶孔挤至所述埋置孔与所述芯骨之间的间隙。
[0025]进一步地，所述注胶步骤，所述芯骨由背离所述埋置孔孔口一侧向所述埋置孔孔口一侧分段注入铸造用粘结剂，注完一段，使用挤压装置将所述芯骨内的铸造用粘结剂挤至所述埋置孔与所述芯骨之间的间隙；再对另一段芯骨注入铸造用粘结剂，依次循环，直至所述芯骨和所述埋置孔与所述芯骨之间的间隙都注满铸造用粘结剂。
[0026]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0027]本专利技术实施例公开的3D打印砂芯的加固方法，可以有效解决砂芯3D打印技术无法预先埋置芯骨加强砂芯的问题；通过本专利技术实施例公开的3D打印砂芯的加固方法进行3D打印砂芯的加固补强，大幅度提升了3D打印砂芯特殊结构的强度和稳定性以使其满足生产需要，大大降低了3D打印砂芯和使用3D打印砂芯生产的铸件的不良率。加强用芯骨可重复利用节约成本，并且本专利技术实施例公开的3D打印砂芯的加固方法完全适应当前的3D打印砂芯制造流程，实现3D打印砂芯制造的提质增效。
附图说明
[0028]图1为本专利技术公开的一种实施例结构特殊的3D打印砂芯示意图；
[0029]图2为图1的A
‑
A剖视图；
[0030]图3为本专利技术公开的3D打印砂芯需加固结构的设计示意图；
[0031]图4为实施例1注胶过程示意图；
[0032]图5为实施例1置入芯骨过程示意图；
[0033]图6为实施例1芯骨全部置入埋置孔内状态示意图；
[0034]图7为3D打印砂芯加固完成后状态示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1‑
3D打印砂芯、2
‑
芯骨放置孔、3
‑
封堵孔、4
‑
铸造用粘结剂、5
‑
注射器装置、6
‑
芯骨、7
‑
封堵孔型砂。
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0038]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印砂芯的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：设计，所述3D打印砂芯预留需要放置芯骨的埋置孔；所述埋置孔一端设置于所述3D打印砂芯表面，所述埋置孔另一端设置于所述3D打印砂芯的薄弱部位；所述埋置孔与所述芯骨之间具有间隙；打印，依据设计打印所述3D打印砂芯；注胶，使用注射装置向所述埋置孔内注入铸造用粘结剂，所述铸造用粘结剂由所述埋置孔的孔底至孔口注入；置入芯骨，将所述芯骨置入注有所述铸造用粘结剂的所述埋置孔内固定。2.根据权利要求1所述的3D打印砂芯的加固方法，其特征在于，在所述注胶步骤，预测算所述芯骨置入所述埋置孔后与所述埋置孔的间隙，所述铸造用粘结剂的注入量不小于所述芯骨与所述埋置孔的间隙。3.根据权利要求1所述的3D打印砂芯的加固方法，其特征在于，所述埋置孔包括芯骨放置孔和封堵孔，所述封堵孔设置在所述3D打印砂芯表面，所述芯骨放置孔和封堵孔连接且所述封堵孔的横截面积不小于所述芯骨放置孔横截面积；所述3D打印砂芯的加固方法还包括封堵步骤，在所述置入芯骨步骤后，使用混合树脂和固化剂的型砂对所述封堵孔进行封堵并紧实、刮平型砂。4.根据权利要求3所述的3D打印砂芯的加固方法，其特征在于，所述封堵孔的横截面积由与所述芯骨放置孔连接的一端向另一端逐渐递减。5.根据权利要求4所述的3D打印砂芯的加固方法，其特征在于，所述埋置孔的横截面为圆形；所述封堵孔深度为20～50mm，所述封堵孔与所述芯骨放置孔连接的一端的直径比所述芯骨放置孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思明，马秉平，宋亮，宿飞，
申请(专利权)人：共享装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：