一种3D打印光敏树脂模型型壳的生产加工方法与流程

本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种3d打印光敏树脂模型型壳的生产加工方法。

背景技术：

随着航空航天、燃气轮机行业的快速发展，对熔模精密铸件的生产速度要求越来越高，很多原型机、实验机铸件需要快速制作，用以作为前期地面试车及各项性能检测，从而确定所研发的机型是否满足相应的性能要求。传统的熔模铸造需要先开具金属模具，再由金属模具制作蜡模模型，开金属模具的时间就会长达一个月或二个月之久，严重影响了熔模精密铸造的生产进度。3d打印光敏树脂模型利用激光光固化成型，其固化速度快，产品生产周期短,无需切削工具与模具。模型尺寸精度高，表面质量好，可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的模型。用其模型替代蜡模直接用于熔模铸造生产,是目前唯一能满足熔模精密铸造尺寸精度和表面质量要求的快速铸造方法，广泛应用于航空航天、燃气轮机等高精密铸件试验件的快速铸造生产。

但在实际铸造生产过程中，光敏树脂模型制作的模组在脱蜡的过程中一直存在着胀裂型壳的困扰。主要是因为光敏树脂模型内部为六面立方体空心结构，在脱蜡釜高温高压的条件下，光敏树脂模型内部的气体受热膨胀。传统的浇冒口系统均为蜡质实心结果，浇冒口系统相对于光敏树脂模型厚大，浇冒口系统中固态蜡料融化相对缓慢，所形成的空腔有限，光敏树脂模型中所产生的膨胀气体得不到及时有效的释放造成型壳胀裂报废，不得不重新走工序，严重影响了快速铸造生产的进度要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种3d打印光敏树脂模型型壳的生产加工方法，其可以有效解决背景技术中所提到的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种3d打印光敏树脂模型型壳的生产加工方法，其包括以下步骤：

1)设计浇冒口补缩系统：根据光敏树脂模型设计出浇冒口补缩系统，浇冒口补缩系统由浇口杯、直浇道和内浇口组成；

2)制作浇冒口补缩系统：先根据步骤1)中所设计的浇冒口补缩系统制作浇冒口补缩系统模具，再利用浇冒口补缩系统模具制作浇冒口补缩系统中的组成部件，具体操作方法为，采用压蜡机向浇冒口补缩系统模具中注入蜡料，蜡料采用低熔点铸造蜡，蜡料注入完成，待蜡料冷却凝固后，打开浇冒口补缩系统模具，获得以下浇冒口补缩系统中的组成部件：浇口杯蜡件与直浇道蜡件、浇口杯盖板蜡件、内浇口蜡件，其中直浇道蜡件的两侧分别对称设有内浇口止口，内浇口止口的外端面与内浇口蜡件的左端面相配合，内浇口止口向外凸出2-3mm，浇口杯盖板蜡件为实心结构，浇口杯蜡件、直浇道蜡件和内浇口蜡件均为中空结构且壁厚均不小于10mm；

3)光敏树脂模型组焊：制作光敏树脂模型时，将光敏树脂模型上的内浇口焊接平台端面用电热刀烫通并形成空腔，空腔直径不小于10mm，将浇口杯盖板蜡件的下端面与浇口杯蜡件的上端面组焊在一起，保证浇口杯盖板蜡件与浇口杯蜡件轴向同心，将内浇口蜡件的左端面与内浇口止口组焊在一起，形成浇冒口补缩系统蜡件，将内浇口蜡件的右端面与光敏树脂模型的内浇口焊接平台组焊在一起，最终形成光敏树脂模型模组；

4)光敏树脂模组制壳：在光敏树脂模型模组的表面涂挂6-10mm厚度浆料，浆料冷却后形成铸造模壳；

5)光敏树脂模组脱蜡：先将浇口杯盖板蜡件打通，再将光敏树脂模型模组翻转过来使得浇口杯蜡件朝下，并摆放在脱蜡釜中，浇冒口补缩系统中的固态蜡料迅速融化产生充裕的气体流通空腔，光敏树脂模型模组中所产生的膨胀气体通过气体流通空腔得到及时有效的释放，脱蜡后获得3d打印光敏树脂模型型壳。

所述浇冒口补缩系统模具包括上模和设置于上模正下方并与上模相配合的下模，所述上模上开设有第一空腔，所述下模上开设有第二空腔，浇口杯抽芯设置于第一空腔和第二空腔中，浇口杯抽芯外壁与第一空腔之间形成浇口杯空腔，浇口杯抽芯外壁与第二空腔之间形成直浇道空腔，所述下模上开设有与第二空腔垂直的第三空腔，所述第三空腔中穿设有用于浇注时在直浇道空腔两侧形成内浇口止口的内浇口止口抽芯，所述下模的内部且位于直浇道空腔的下方开设有浇口杯盖板空腔，所述下模的一侧开设有用于放置内浇口抽芯的第四空腔，所述上模和下模之间开设有用于放置内浇口抽芯的第四空腔，所述第四空腔与内浇口抽芯之间形成内浇口空腔，浇口杯空腔、直浇道空腔、浇口杯盖板空腔与内浇口空腔之间通过开设于下模上的出液孔道相连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在脱蜡的过程中，浇冒口补缩系统中的固态蜡料迅速融化产生充裕的空腔，光敏树脂模型中的膨胀气体得到了及时有效的释放，既解决了光敏树脂模型型壳胀裂的问题，同时也节约了蜡料，大大减少了光敏树脂模型型壳的报废量，从根本上保证了光敏树脂模型型壳的一次成品率。

附图说明

图1是本发明浇冒口补缩系统的示意图；

图2是本发明浇冒口补缩系统模具的示意图；

图3是本发明中由浇冒口补缩系统模具所制作的组成浇冒口补缩系统各部件的示意图；

图4是本发明中光敏树脂模型模组的示意图；

图中，1、浇口杯，2、直浇道，3、内浇口，4、浇口杯蜡件，5、直浇道蜡件，6、浇口杯盖板蜡件，7、内浇口蜡件，8、内浇口止口，9、光敏树脂模型，10、内浇口焊接平台，11、浇冒口补缩系统蜡件，12、光敏树脂模型模组，13、上模，14、下模，15、浇口杯抽芯，16、浇口杯空腔，17、直浇道空腔，18、内浇口止口抽芯，19、浇口杯盖板空腔，20、内浇口抽芯，21、内浇口空腔，22、出液孔道。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参阅图1-4所示，一种3d打印光敏树脂模型型壳的生产加工方法，其包括以下步骤：

1)设计浇冒口补缩系统：根据光敏树脂模型设计出浇冒口补缩系统，浇冒口补缩系统由浇口杯1、直浇道2和内浇口3组成，浇口杯1、直浇道2和内浇口3由上而下连接在一起；

2)制作浇冒口补缩系统：先根据步骤1)中所设计的浇冒口补缩系统制作浇冒口补缩系统模具，再利用浇冒口补缩系统模具制作浇冒口补缩系统中的组成部件，具体操作方法为，采用压蜡机向浇冒口补缩系统模具中注入蜡料，蜡料采用低熔点铸造蜡，蜡料注入完成，待蜡料冷却凝固后，打开浇冒口补缩系统模具，获得以下浇冒口补缩系统中的组成部件：浇口杯蜡件4、直浇道蜡件5、浇口杯盖板蜡件6、内浇口蜡件7，其中直浇道蜡件5的两侧分别对称设有内浇口止口8，内浇口止口8的外端面与内浇口蜡件7的左端面相配合，内浇口止口8向外凸出2-3mm，浇口杯盖板蜡件6为实心结构，浇口杯蜡件4、直浇道蜡件5和内浇口蜡件7均为中空结构且壁厚均不小于10mm；

3)光敏树脂模型组焊：制作光敏树脂模型9时，将光敏树脂模型9上的内浇口焊接平台10端面用电热刀烫通并形成空腔，空腔直径不小于10mm，将浇口杯盖板蜡件6的下端面与浇口杯蜡件4的上端面组焊在一起，保证浇口杯盖板蜡件6与浇口杯蜡件4轴向同心，将内浇口蜡件7的左端面与内浇口止口8组焊在一起，形成浇冒口补缩系统蜡件11，将内浇口蜡件7的右端面与光敏树脂模型9的内浇口焊接平台10组焊在一起，最终形成光敏树脂模型模组12；

4)光敏树脂模组制壳：在光敏树脂模型模组12的表面涂挂6-10mm厚度浆料，浆料冷却后形成铸造模壳；

5)光敏树脂模组脱蜡：先将浇口杯盖板蜡件6打通，再将光敏树脂模型模组12翻转过来使得浇口杯蜡件4朝下，并摆放在脱蜡釜中，浇冒口补缩系统中的固态蜡料迅速融化产生充裕的气体流通空腔，光敏树脂模型模组12中所产生的膨胀气体通过气体流通空腔得到及时有效的释放，脱蜡后获得3d打印光敏树脂模型型壳。

所述浇冒口补缩系统模具包括上模13和设置于上模13正下方并与上模13相配合的下模14，所述上模13上开设有第一空腔，所述下模14上开设有第二空腔，浇口杯抽芯15设置于第一空腔和第二空腔中，浇口杯抽芯15外壁与第一空腔之间形成浇口杯空腔16，浇口杯抽芯15外壁与第二空腔之间形成直浇道空腔17，所述下模14上开设有与第二空腔垂直的第三空腔，所述第三空腔中穿设有用于浇注时在直浇道空腔17两侧形成内浇口止口8的内浇口止口抽芯18，所述下模14的内部且位于直浇道空腔17的下方开设有浇口杯盖板空腔19，所述下模14的一侧开设有用于放置内浇口抽芯20的第四空腔，所述上模13和下模14之间开设有用于放置内浇口抽芯20的第四空腔，所述第四空腔与内浇口抽芯20之间形成内浇口空腔21，浇口杯空腔16、直浇道空腔17、浇口杯盖板空腔19与内浇口空腔21之间通过开设于下模14上的出液孔道22相连通，蜡料被注入浇冒口补缩系统模具后，蜡料由出液孔道22充满浇口杯空腔16、直浇道空腔17、浇口杯盖板空腔19、内浇口空腔21以及直浇道空腔17与内浇口止口抽芯18之间的空间，进而依次形成浇口杯蜡件4、直浇道蜡件5、浇口杯盖板蜡件6、内浇口蜡件7以及内浇口止口8。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。