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用于熔模铸造的共反应性增材制造组合物和制品制造技术

技术编号:40270659 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-02 22:57
本发明专利技术提供了具有少量不可燃材料的反应性增材制造组合物,以及制造和使用该组合物的方法。该组合物包括两种或更多种反应性组分和填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及用于熔模铸造的共反应性增材制造组合物和制品,以及其制造和使用方法。


技术介绍

1、熔模铸造是一种用于形成模具以制造物体的工艺。在典型的熔模铸造工艺期间,制造蜡模(“熔模”),该蜡模与所需物体具有相同的结构。蜡模可以用母模或模具制成,或可以通过雕刻、雕塑或机械加工制成。一旦制成,蜡模就被涂覆耐火材料或熔模材料,诸如陶瓷,以形成壳体。然后,蜡模被熔化、蒸发和/或从壳体中烧掉,留下相对空的壳体。然后,用最终产品的所需材料,通常是熔融金属,填充壳体。然后让金属冷却,并且将壳体从最终铸造物体上分离。

2、制作蜡模或熔模的工艺通常是劳动密集型且费时。当用母模制作蜡模时,模具通常由金属制成,并且必须进行机械加工,这需要昂贵的装备和长的生产时间。蜡模也是通过在蜡上雕塑图案来制作的,这需要很高的技术水平和长的生产时间。

3、需要的是对前述内容的改进。


技术实现思路

1、本公开提供了具有少量不可燃材料的反应性增材制造组合物,以及制造和使用该组合物的方法。该组合物可以包括两种或更多种反应性组分和填料。

2、本公开提供了一种反应性增材制造组合物,其包括:第一反应性组分;第二反应性组分;以及不与第一反应性组分和第二反应性组分中的至少一种反应的至少一种填料,按组合物的总重量计,至少一种填料以1重量%至20重量%的总量存在;其中,按组合物的总重量计,组合物包括总量小于2.5重量%的以下组分,所述组分在至少450℃的温度下至少12小时不可燃。

3、本公开还提供了一种用反应性增材制造组合物形成物体的方法,其包括:将第一反应性组分、第二反应性组分和不与第一反应性组分和第二反应性组分中的至少一种反应的至少一种填料组合;将第一组分、第二组分和填料混合,以形成反应性增材制造组合物;以及通过流体联接到混合器的喷嘴沉积反应性增材制造组合物,以形成三维物体,其中,按三维物体的总重量计,三维物体包括总量小于2.5重量%的以下组分,所述组分在至少450℃的温度下至少12小时不可燃。

4、本公开还提供了一种通过反应性增材制造形成的三维物体,其包括第一组分和第二组分的反应产物;至少一种填料,按组合物和物体的总重量计,至少一种填料以1重量%至20重量%的量存在,其中,填料不与第一组分和第二组分中的至少一种反应;以及其中,按物体的总重量计,物体包括总量小于2.5重量%的以下组分,所述组分在至少450℃的温度下至少12小时不可燃。

5、本公开还提供了一种熔模铸造以形成最终模制物体的方法,其包括:将第一反应性组分、第二反应性组分和不与第一反应性组分和第二反应性组分中的至少一种反应的至少一种填料组合;将第一组分、第二组分和填料混合,以形成反应性增材制造组合物;通过流体联接到混合器的喷嘴沉积反应性增材制造组合物,以形成三维物体;用耐火模具材料涂覆三维物体,以在三维物体周围形成模具;通过燃烧三维物体,从模具中移除三维物体,其中,按三维物体的总重量计,燃烧三维物体产生小于2.5重量%的总灰分残余物;在模具内铸造最终模制物体;以及从最终模制物体上剥离模具。

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【技术保护点】

1.一种反应性增材制造组合物,其包括:

2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述第一反应性组分包括选自由异氰酸酯、丙烯酸酯和环氧树脂构成的组的化合物,并且所述第二反应性组分包括选自由胺和多元醇构成的组的化合物。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中,所述至少一种填料包括纤维素聚合物、有机提取物、多糖、非离子合成缔合增稠剂、聚氨酯树脂、磨碎的热塑性塑料、磨碎的热固性塑料、聚酰胺蜡和聚合物可膨胀微球中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的组合物,其中,所述多糖具有下式:

5.根据权利要求3所述的组合物,其中,所述纤维素聚合物选自由甲基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素及其组合构成的组。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中,按所述组合物的总重量计,所述填料以5重量%至20重量%的量存在。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中,所述填料包括有机填料和无机填料,所述无机填料以小于所述有机填料的量的量存在。

8.根据权利要求7所述的组合物,其中,所述无机填料包括热解法二氧化硅。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,当使用1mm的喷嘴尺寸和1mm的飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述组合物具有介于0.5至0.99mm/层之间的高度/堆叠层比。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,当使用1mm的喷嘴尺寸和1mm的飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述组合物具有低于0.25mm的堆叠宽度标准偏差。

11.一种用反应性增材制造组合物形成物体的方法,其包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其中,当使用1mm的喷嘴尺寸和1mm的飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述反应性增材制造组合物具有介于0.5至0.99mm/层之间的高度/堆叠层比。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法,其中,当使用1mm喷嘴尺寸和1mm飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述反应性增材制造组合物具有低于0.25mm的堆叠宽度标准偏差。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法,其中,所述第一反应性组分包括选自由异氰酸酯、丙烯酸酯和环氧树脂构成的组的化合物,并且所述第二反应性组分包括选自由胺和多元醇构成的组的化合物。

15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一反应性组分包括多异氰酸酯单体、多异氰酸酯预聚物或其组合,并且所述第二反应性组分包括多胺单体、多胺预聚物或其组合。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法,在所述沉积步骤之后,所述方法还包括:

17.一种通过反应性增材制造形成的三维物体,其包括:

18.根据权利要求17所述的物体,其中,按所述组合物的总重量计,所述填料以5重量%至20重量%的量存在。

19.根据权利要求17或18所述的物体,其中,所述第一反应性组分包括多异氰酸酯单体、多异氰酸酯预聚物或其组合,并且所述第二反应性组分包括多胺单体、多胺预聚物或其组合。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的物体,其中,所述反应产物包括聚脲、聚氨酯、环氧-胺和氮杂-迈克尔加成产物中的至少一种。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种反应性增材制造组合物,其包括:

2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述第一反应性组分包括选自由异氰酸酯、丙烯酸酯和环氧树脂构成的组的化合物,并且所述第二反应性组分包括选自由胺和多元醇构成的组的化合物。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中,所述至少一种填料包括纤维素聚合物、有机提取物、多糖、非离子合成缔合增稠剂、聚氨酯树脂、磨碎的热塑性塑料、磨碎的热固性塑料、聚酰胺蜡和聚合物可膨胀微球中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的组合物,其中,所述多糖具有下式:

5.根据权利要求3所述的组合物,其中,所述纤维素聚合物选自由甲基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素及其组合构成的组。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中,按所述组合物的总重量计,所述填料以5重量%至20重量%的量存在。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中,所述填料包括有机填料和无机填料,所述无机填料以小于所述有机填料的量的量存在。

8.根据权利要求7所述的组合物,其中,所述无机填料包括热解法二氧化硅。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,当使用1mm的喷嘴尺寸和1mm的飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述组合物具有介于0.5至0.99mm/层之间的高度/堆叠层比。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,当使用1mm的喷嘴尺寸和1mm的飞行高度沉积以形成具有单珠宽度的珠堆叠时,所述组合物具有低于0.25mm的堆叠宽度标准偏差。

11.一种用反应性增材制...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·M·博伊尔C·库驰科B·W·维尔金森J·M·库帕斯K·M·多博斯
申请(专利权)人:PPG工业俄亥俄公司
类型:发明
国别省市:

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