CN106001409A - 一种快速逆向及3d打印大型熔模铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法，包括下述步骤：(1)通过扫描仪对被逆向对象进行三维扫描；(2)通过软件进行快速逆向三维建模；(3)将三维模型通过分层处理软件进行数据处理；(4)将数据处理后得到的模型制造数据输送到快速成型机内进行3D打印模型的快速成型；(5)将3D打印模型作为消失模进行熔模铸造，得到3D打印模型的熔模铸件；(6)对熔模铸件进行机加工处理。本发明3D打印机使用的耗材是普通耗材PLA，这是3D打印机最普遍使用的低能耗的生态环保型材料，具有生物可降解性且不会对人身体和环境产生不良影响。因为它是由玉米制成的可再生资源，它具有极低的收缩率，这意味着它抗变形，即使在非常大的打印尺。

Description

一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法
技术领域
本发明涉及一种熔模铸造方法，具体涉及一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法。
背景技术
3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机，它不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。
现有三维模型逆向耗时费力、部分不精准，技术难掌握。现有小批量铸造建造模具费用高、用时长，一旦模具出现错误费用更是成倍增加。现有3D打印熔模铸造使用的耗材价格高，不利于大型溶模建造成本控制，且相对应的3D打印机造价昂贵。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法，所述方法包括下述步骤
(1)通过扫描仪对被逆向对象进行三维扫描；
(2)通过软件进行快速逆向三维建模；
(3)将三维模型通过分层处理软件进行数据处理；
(4)将数据处理后得到的模型制造数据输送到快速成型机内进行3D打印模型的快速成型；
(5)将3D打印模型作为消失模进行熔模铸造，得到3D打印模型的熔模铸件；
(6)对熔模铸件进行机加工处理。
进一步地，所述步骤(2)中，完成三维扫描得到基础模型后，用三维软件将三维模型按照比例放大并改变3D打印模型尺寸，预留机加工的加工余量。
进一步地，所述步骤(3)中，数据处理包括设置三维模型的的成形方向、成形位置、创建肋状支撑以及三维模型分层处理，数据处理后输出为3D打印数据格式。
进一步地，三维模型分层处理的分层厚度为0.3—0.8mm。
进一步地，所述步骤(5)中，3D打印模型的熔模铸造包括：3D打印模型后处理，模组制备，高温熔模浇铸和熔模铸件后处理。
进一步地，在3D打印模型后处理工序中，首先去除3D打印模型的支撑以及废料，将3D打印模型进行表面打磨；在模组制备工序中，在完成后处理的3D打印模型粘上浇注***，得到3D打印模型熔模模组；在高温熔模浇铸工序中，将3D打印模型放入铸造烧瓶并将铸造烧瓶放入火炉中浇铸；在熔模铸件后处理工序中，去除熔模铸件的浇口、冒口以及废料并进行表面的喷砂处理。
进一步地，所述3D打印模型的熔模铸件的材料为聚乳酸PLA材料。
进一步地，所述步骤(4)中，快速成型机采用的成型材料为聚乳酸PLA材料。
进一步地，所述步骤(6)中，机加工包括工作曲面精磨处理。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：
1、本发明提供的快速逆向建模精准、用时短人工成本低。
2、本发明使用的3D打印机属最普遍最基础的打印机，掌握人群多，价格低廉，易于推广。
3、本发明中3D打印机使用的耗材是普通耗材PLA，这是3D打印机最普遍使用的低能耗的生态环保型材料，具有生物可降解性且不会对人身体和环境产生不良影响。因为它是由玉米制成的可再生资源，它具有极低的收缩率，这意味着它抗变形，即使在非常大的打印尺寸。
附图说明
图1是本发明提供的快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
实施例
如图1所示，本发明提供的快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法包括下述步骤：
(1)通过扫描仪对被逆向对象进行三维扫描；
(2)通过三维软件进行3D打印模型的三维建模；完成三维建模后，根据工艺要求将三维模型按照比例放大并改变3D打印模型尺寸，预留机加工的加工余量。
(3)将三维模型通过分层处理软件进行数据处理；数据处理包括设置三维模型的的成形方向、成形位置、创建肋状支撑以及三维模型分层处理，数据处理后输出为模型制造数据格式。
(4)将数据处理后得到的模型制造数据输送到快速成型机内进行3D打印模型的快速成型；
(5)将3D打印模型作为消失模进行熔模铸造，得到3D打印模型的熔模铸件；
3D打印模型的熔模铸造包括：3D打印模型后处理，模组制备，高温熔模浇铸和熔模铸件后处理。
在3D打印模型后处理工序中，首先去除3D打印模型的支撑以及废料，将3D打印模型进行表面打磨；
在模组制备工序中，在完成后处理的3D打印模型上浇注***，得到3D打印模型熔模模组；
在高温熔模浇铸工序中，将3D打印模型放入铸造烧瓶并将铸造烧瓶放入火炉中浇铸；
在熔模铸件后处理工序中，去除熔模铸件的浇口、冒口以及废料并进行表面的喷砂处理。
(6)对熔模铸件进行机加工处理，机加工包括工作曲面精磨处理。
上述实施例中，三维模型分层处理的分层厚度为0.3—0.8mm。
上述实施例中，所述3D打印模型的熔模铸件的材料为聚乳酸PLA材料。
上述实施例中，所述步骤(4)中，快速成型机采用的成型材料为聚乳酸PLA材料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快速逆向及3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)通过扫描仪对被逆向对象进行三维扫描；
(2)通过软件进行快速逆向三维建模；
(3)将三维模型通过分层处理软件进行数据处理；
(4)将数据处理后得到的模型制造数据输送到快速成型机内进行3D打印模型的快速成型；
(5)将3D打印模型作为消失模进行熔模铸造，得到3D打印模型的熔模铸件；
(6)对熔模铸件进行机加工处理。
2.如权利要求1所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述步骤(2)中，完成扫描数据后，用三维软件将三维模型按照比例放大并改变3D打印模型尺寸，预留机加工的加工余量。
3.如权利要求1所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，数据处理包括设置三维模型的的成形方向、成形位置、创建肋状支撑以及三维模型分层处理，数据处理后输出为3D打印数据格式。
4.如权利要求2所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，三维模型分层处理的分层厚度为0.3—0.8mm。
5.如权利要求1所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述步骤(5)中，3D打印模型的熔模铸造包括：3D打印模型后处理，模组制备，高温熔模浇铸和熔模铸件后处理。
6.如权利要求5所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，在3D打印模型后处理工序中，首先去除3D打印模型的支撑以及废料，然后进行表面打磨；在模组制备工序中，在完成后处理的3D打印模型上浇注***，得到3D打印模型熔模模组；在高温熔模浇铸工序中，将3D打印模型放入铸造烧瓶并将铸造烧瓶放入火炉中浇铸；在熔模铸件后处理工序中，去除熔模铸件的浇口、冒口以及废料并进行表面的喷砂处理。
7.如权利要求5所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述3D打印模型的熔模铸件的材料为聚乳酸PLA材料。
8.如权利要求1所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述步骤(4)中，快速成型机采用的成型材料为可浇铸PLA材料。
9.如权利要求1所述的3D打印大型熔模铸造方法，其特征在于，所述步骤(6)中，机加工包括工作曲面精磨处理。
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