树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法技术

本发明专利技术公开了树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法，首先通过计算机切片软件，得到所需树脂砂型打印区域即为型腔内部薄层，冷冻打印区域为外部基体区域，利按需铺一层混有固化剂和预冷原砂的底砂，同时树脂打印系统喷射树脂粘结剂冷冻打印系统喷射水基粘结剂，此同时低温气体随动扫描装置喷射制冷气体，单程结束后，通过计算机控制双向扫描打印—铺砂装置，在返回的行程中铺砂系统再次铺砂，同时树脂打印系统和冷冻打印系统和工作。整个过程都在低温低压的环境中进行。通过该方法实现的复合砂型具有效率高、强度高、不易溃散、绿色环保等特点。绿色环保等特点。绿色环保等特点。

【技术实现步骤摘要】
树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法


[0001]本专利技术属于增材制造与铸造技术的交叉领域；具体涉及种树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法。

技术介绍

[0002]冷冻砂型铸造技术其原理是利用纯水做砂型铸造用粘结剂，预混适量水分的型砂颗粒，通过低温冻结后形成砂胚，经浇注溶体获得铸件的铸造技术。冷冻砂型铸造技术具有绿色环保、废砂可直接回收利用，铸件组织致密，力学性能优异等优点。但单纯的冷冻砂型在接触高温溶体部位出现易溃散等缺点，并且单一的冷冻砂型抗冲击性差。
[0003]砂型3D打印技术是典型的粉末（或颗粒）材料3D打印技术，该技术最早由美国麻省理工大学于1989年在US5204055A1这篇专利中提出。该方法的具体过程为先在平台上均匀的铺一层粉末，打印头扫描并在特定区域内喷射一种液料，使得喷射部位的粉末粘结在一起，然后打印平台下降相应的的层厚距离，重复上述步骤，直至完成所有层的铺粉打印工作。
[0004]综上所述，该技术存在以下一些问题。
[0005]（1）金属熔体浇铸冷冻砂型时，其接触部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法，该方法特征在于，该方法包括以下步骤；步骤1：利用计算机切片软件，将所需铸件的三维几何模型进行切片处理，得到每层截面的轮廓信息；打印系统、冷冻打印平台各装置回零，低温冷冻装置开启;步骤2：根据该复合砂型所需的工艺需求，将不同轮廓区域利用计算机软件标记出不同灰度，内部轮廓为树脂打印区域，外部轮廓为冷冻打印区域；步骤3：将原砂经过砂型预处理工艺，分别与固化剂和制冷剂均匀混合得到两种型砂；步骤4：将两种混了固化剂和制冷剂的型砂通过供料工艺均匀分别装入铺砂槽中；将工作台下移一段距离，控制系统控制铺砂装置按需铺设树脂喷射打印和冷冻打印所需的固化剂混砂和预冷原砂，底砂铺设完毕以后，铺砂系统回到初始位置；步骤5：通过计算机切片软件识别树脂砂打印和冷冻打印区域范围，控制共用铺砂装置按需均匀铺覆一层混有固化剂的型砂和预冷原砂;步骤6：即在向右打印的单向行程中，通过计算机控制系统控制双向扫描打印—铺砂装置，此时树脂打印系统、冷冻打印系统和低温喷头气流随动扫描装置工作完成向右方向的单程打印工作;步骤7：向右单程结束后；工作台下降一定的距离，在返程的过程中，计算机控制系统控制双向扫描铺砂—打印一体化装置使之调节到向左打印的位置，然后共用铺砂装置按需铺设含有固化剂的型砂和预冷原砂；然后树脂打印系统、冷冻打印系统和低温喷头气流随动装置工作完成向左方向的单程打印工作步骤8：重复步骤5，6，7；层层铺砂，层层左右扫描，层层冷却，最终完成冷冻复合砂型的打印；步骤9：等待复合砂型在成型室冷却成型，清理费砂，取出砂型。2.根据权利要求1所述的一种树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法，其特征在于：所述树脂打印区域，其内部轮廓打印厚度范围为5mm~2cm。3.根据权利要求1所述的树脂喷射与冷冻打印双向扫描多粘结剂复合砂型制造方法，其特征在于：双向扫描铺砂—打印一体化装置，该装置有两个打印系统，左边为树脂打印系统，右边为冷冻打印系统，每个打印系统可以装配2个及多个打印喷头，并且铺粉装置与打印系统结合可以实现铺粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，杨浩秦，任洪稳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：