一种3D打印非金属模具及其制作方法与流程

本发明涉及非金属模具的技术领域，具体为3d打印大结构非金属模具。

背景技术：

模具是指用具有一定形状，通过一定工艺手段成型制品，使制品具有相应的形状和功能的工具。非金属模具是指模具本身主体材料是由非金属材料制作而成，广泛应用但不限于诸如复合材料制品的成型制造。非金属模具的一般制作流程是首先制作阳模，俗称母模，通过在阳模上进行非金属模具材料的积层加厚、安装固定制成阴模。传统非金属模具的整个成型周期包含阳模的制作和阴模的制作周期，制作周期长；另外，现有的非金属模具结构不稳固、保温效果差、不具备加热功能、制作速度慢等缺点。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种结构稳固、保温效果好、具备加热功能、制作速度快的3d打印非金属模具及其制作方法。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种3d打印非金属模具，包括底部框架、钢格板、支撑泡沫层、第一增强层、加热层、第二增强层、增材层；所述的底部框架上安装钢格板；所述的钢格板上填充支撑泡沫层；所述的支撑泡沫层和钢格板上端连接第一增强层；所述的第一增强层的上端安装加热层；所述的加热层的上端连接第二增强层；所述的第二增强层的上端3d打印增材。

进一步，所述的第一增强层和第二增强层均为玻璃钢材质。

进一步，所述的加热层为铜管或者电热丝。

进一步，所述的增材为铝制材料。

一种3d打印非金属模具的制作方法，步骤如下：

s1、首先对底部框架进行焊接，然后将钢格板安装在底部框架上；

s2、将支撑泡沫层填充于钢格板的多个细小空格中；

s3、在填充了支撑泡沫的钢格板上通过手糊的方式进行铺设第一增强层；所述的第一增强层由玻璃钢材料制成；

s4、在第一增强层上铺设加热层；

s5、在加热层上端通过真空灌注的方式铺设第二增强层；所述的第二增强层由玻璃钢材料制成；

s6、通过3d打印的方式在第二增强层上进行增材打印、增材加工。

进一步，所述的步骤s2中支撑泡沫层通过预制的泡沫板进行填充而成或者在钢格板上喷涂发泡剂而成。

进一步，所述步骤s4中的加热层为铜管或者电热丝。

本发明的有益效果

1.本发明利用3d打印技术进行增材制造，基于离散-堆积的原理，通过将粉末或液态的材料烧结、凝固直接制作制品的技术，有别于传统的切割去除技术，使得制品内部复杂的结构可以在成型时直接生成、生产周期得到极大的缩短。

2.本发明的非金属模具由底部框架、钢格板、支撑泡沫层、第一增强层、加热层、第二增强层、增材层连接而成，利用钢格板增强整个支撑结构的强度，为了能够进行加热，本发明将加热层安装在第一增强层和第二增强层之间，为了便于第一增强层和钢格板的连接本发明利用支撑泡沫层作为中间的连接介质，同时支撑泡沫层可进行保温以及由于支撑泡沫的柔性特点易于安装成型，结构设计巧妙。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图1所示，一种3d打印非金属模具，包括底部框架1、钢格板、支撑泡沫层2、第一增强层3、加热层4、第二增强层5、增材层6。所述的底部框架1上安装钢格板；所述的钢格板上填充支撑泡沫层2；所述的支撑泡沫层2和钢格板上端连接第一增强层3；所述的第一增强层3的上端安装加热层4；所述的加热层4的上端连接第二增强层5；所述的第二增强层5的上端3d打印增材6。进一步优选，所述的第一增强层3和第二增强层5均为玻璃钢材质。进一步优选，所述的加热层4为铜管或者电热丝。进一步优选，所述的增材6为铝制材料。

一种3d打印非金属模具的制作方法，步骤如下：

s1、首先对底部框架1进行焊接，然后将钢格板安装在底部框架上。

s2、将支撑泡沫层2填充于钢格板的多个细小空格中；支撑泡沫层2通过预制的泡沫板进行填充而成或者在钢格板上喷涂发泡剂而成。

s3、在填充了支撑泡沫的钢格板上通过手糊的方式进行铺设第一增强层3；所述的第一增强层由玻璃钢材料制成。通过手糊的方式能够实现快速的制作，但是气密性比较差。

s4、在第一增强层上铺设加热层4；加热层4为铜管或者电热丝。

s5、在加热层上端通过真空灌注的方式铺设第二增强层5；所述的第二增强层5由玻璃钢材料制成。通过真空灌注的方式制作第二增强层5，可有效保证气密性但是速度会慢一点。

s6、通过3d打印的方式在第二增强层上进行增材6打印、增材加工。

本发明利用3d打印技术进行增材制造，基于离散-堆积的原理，通过将粉末或液态的材料烧结、凝固直接制作制品的技术，有别于传统的切割去除技术，使得制品内部复杂的结构可以在成型时直接生成、生产周期得到极大的缩短。本发明的非金属模具由底部框架、钢格板、支撑泡沫层、第一增强层、加热层、第二增强层、增材层连接而成，利用钢格板增强整个支撑结构的强度，为了能够进行加热，本发明将加热层安装在第一增强层和第二增强层之间，为了便于第一增强层和钢格板的连接本发明利用支撑泡沫层作为中间的连接介质，同时支撑泡沫层可进行保温以及由于支撑泡沫的柔性特点易于安装成型，结构设计巧妙。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种3D打印非金属模具及其制作方法，包括底部框架、钢格板、支撑泡沫层、第一增强层、加热层、第二增强层、增材层；本发明利用3D打印技术进行增材制造，有别于传统的切割去除技术，使得制品内部复杂的结构可以在成型时直接生成、生产周期得到极大的缩短；本发明结构稳固、保温效果好、具备加热功能、制作速度快。

技术研发人员：周利峰;李政文
受保护的技术使用者：江苏越科新材料有限公司
技术研发日：2019.02.25
技术公布日：2019.05.03