基于快速成形的涂料转移法精密铸造

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 基于快速成形的涂料转移法精密铸造就是在RP（LOM或SLA）原型或硅橡胶模样（以RP原型为模样，翻制出的过渡原型）表面涂覆涂料（刷涂、淋涂或喷涂），在涂层背面迅速填加树脂砂或水玻璃砂，涂层可以很好地转移到砂型、砂芯表面，而且涂层可以很好地精确复制出模样的外形或内腔的形状，可以明显提高铸件的尺寸精度。制造获得砂型后，浇注高温金属液，凝固后经表面处理，制造获得精确成形的金属零件或模具，其工艺流程如图20所示。

 

（1）基于快速成形的涂料转移法精密铸造的特点 

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  1）涂层不占据零件或模具的尺寸空间，所以也称为基于快速成形的非占位涂料转移法精密铸造。

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图20  基于快速成形的涂料转移法精密铸造模样的工艺流程

  2）涂层能牢固地附着在砂型（芯）上，有较大的附着强度，并且涂层具有较高的强度、硬度、耐高温和耐侵蚀性能，表面无裂纹。
  3）与熔模铸造相比，没有蜡模的变形，可以明显提高铸件的尺寸精度；与石膏型精铸比较，没有石膏膨胀和收缩引起的尺寸偏差及耐火度低的不足；与陶瓷型精铸相比，没有陶瓷型难以清理、尺寸精度低的缺点。
  4）成形产品尺寸精度高，可以获得较低的表面粗糙度值。
  5）适应范围广，可以铸造铜、铸铁和铸钢件。
  6）生产周期短、成本低，与表面处理相结合可用于快速制造铸造模样。

（2）基于快速成形的涂料转移法精密铸造的工艺过程

  1）制作RP（LOM或SLA）原型，或用原型翻制无收缩硅橡胶软模。
  2）将RP原型或硅橡胶软模固定在造型平板上。
  3）放置砂箱。
  4）涂抹分型剂。
  5）在模样上刷涂、淋涂涂料（涂层1～3mm）
  6）加树脂砂或水玻璃砂造型，固化后，涂层自发地转移至型芯表面，脱去模样后便得到上好涂料的型芯。
  7）喷烧型芯表面，烧去残留的有机溶剂和水分。
  8）合型、浇注、清理，制造出产品。

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（3）基于快速成形的涂料转移法精密铸造金属模样

  1）涂料的配制与涂覆工艺：涂料主要由耐火材料、载液、粘结剂和添加剂组成。耐火材料主要以不同目数的硅石粉和莫来石粉为主，采用醇基材料作载液，硅酸乙脂做粘结剂，添加适量的氢氧化物作为添加剂混制快干涂料。
  涂料的涂覆方法主要有刷涂、流涂、淋涂、喷涂、浸涂和静电粉末喷涂等。对于单件、小批量零件的非连续生产，采用刷涂与流涂工艺相结合，涂覆效果好。

  2）翻制硅橡胶软模：对于形状简单、易于造型取模的零件，可直接将制造的RP原型作为母模用于造型；对于形状复杂、难于造型取模的零件，用RP原型翻制无收缩硅橡胶软模。硅橡胶具有易于使用、复印性能好、耐腐蚀、使用寿命长、易于取模和适应范围广等特点，广泛用于模样和过渡模样制造。

  3）造型和浇注：在RP原型或硅橡胶中间过渡软模表面薄薄涂覆一层脱模剂（可以用缝纫机油代替），然后在模样表面涂刷涂料，迅速填加树脂砂或水玻璃砂（树脂、水玻璃加入量稍高于传统的树脂砂和水玻璃砂铸造），紧实固化后，涂层自发地转移至型芯表面，脱去模样便得到上好涂料的型芯。用喷灯喷烧型芯表面，烧去残留的有机溶剂和水分。随后进行合型、浇注，即可获得金属零件或模样。对于模样需进行表面处理，使其表面具有防粘、防蚀或润滑等特种功能，可进一步提高模样的寿命和功效。