本发明专利技术设计一种光固化树脂模具，包括公模和母模。所述公模和母模结构体抽壳1-3mm，并将模具的一个非配合面去除。采用光固化快速成形技术制作树脂模具，模具内部填充金属粉、基体树脂、偶联剂和促进剂形成的浆料,然后采用真空注型机对浆料进行2-5min脱泡处理，填充至模具空腔直至填满，模具表面均匀涂平。6-24h后树脂固化，将模具表面使用砂纸打磨，可以得到含有金属粉的树脂模具。本发明专利技术通过光固化快速成形技术和浆料填充得到的模具，其精度可达到CT4等级，且模具导热性好、强度较高，保证蜡模成形时能均匀快速冷却。本方法相对于传统技术无需制造金属模具，节省材料和成本，且能制作出CT4-CT5等级的精密铸造用蜡模。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于快速制模领域，特别涉及。
技术介绍
失蜡法是一种熔模铸造的方法，将蜡模表面包覆耐火材料制成型壳，融模失蜡后在高温下焙烧后即可浇铸得打精密铸件。熔模铸造得到的铸件可以实现近净成形，在航空航天、汽车等精度要求很高的零件上应用广泛。在失蜡法铸造中，蜡型是精密铸造的中间三维形状传递件，其质量直接决定了铸件的精度。传统精密铸造是采用压蜡模具批量制造蜡型，但制造金属压蜡模具是一个周期长和费用高的过程。针对中小批量新产品的试制，如何缩短模具制造时间和降低成本是快速制造必须解决的问题。 光固化快速成型技术具有制造精度高，可以制造复杂内腔结构的优点。利用光固化快速成型技术制造压蜡模具来替代金属压蜡模具是缩短模具周期、降低制造成本的有效途径。由于一般树脂材料的导热系数非常低(小于0. 5ff/ (m °C ))，树脂模具蜡型冷却速度慢，导致蜡模制造周期长，蜡模和模具的热变形大，冷却过程中蜡模的质量缺陷多，直接影响精密铸造铸件质量。金属粉中铜、铝、铁的导热性较好，由这些金属粉末制备的浆料热传导系数也较高，可以实现蜡模内部热量快速扩散，缩短蜡模制备周期，提高蜡模质量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种填充金属粉浆料的光固化树脂模具及其制备方法，通过光固化快速成形技术，能够快速制备任意复杂的树脂模具，通过填充含有金属粉末的浆料，能够提高模具的热传导性能和强度，最终快速得到高精度的蜡模。具体如下—种光固化模具，包括公模和母模，所述公模和母模的结构体抽壳l_3mm后填充浆料后固化成型。所述浆料包括金属粉、基体树脂、偶联剂和促进剂，浆料的粘度在2-18Pa *s之间。所述金属粉为铝粉、铜粉或者铁粉，浆料中金属粉的质量比例为40%-70%，基体树脂质量比例为25%-55%之间，偶联剂和促进剂共占质量比例在0. 5%-3%之间，固化剂质量比为5%-10%之间。固化后的模具使用砂纸打磨，模具表面光滑无气泡或者凸起。所述光固化模具的材料为光固化树脂，该光固化树脂液体在30°C时粘度约为240cps，密度I.1-1. 2g/cm3，光固化后拉伸强度45. 4-45. 7MPa，弹性模量2460_2500MPa，邵氏硬度为D约为81。如权所述的光固化模具的制作方法，包括如下步骤首先使用分层软件架将设计好的树脂模具转化为若干薄层平面图形数据输入到光固化快速成型机中；光固化快速成形时，使用激光器逐层扫描液体树脂液面，逐层固化后的树脂构成所需要的光固化模具原形；使用真空注型机对浆料进行脱泡处理，然后填充模具腔直至充满。常温下固化时间为6-24h，在30-35°C条件下固化时间为3_12h。本专利技术的创新之处本专利技术设计一种填充金属粉浆料的光固化模具的制作方法，通过设计模具结构，结构体抽壳l_3mm并去除非配合面，使用光固化成型设备制备SL模具，然后填充含有金属粉的浆料，固化后打磨得到模具。本方法通过添加金属粉成分，相比于传统金属模具，制备周期短，可以制备任意复杂的蜡模，相比于树脂模具，节省材料和成本，增加模具的导热性更能和模具强度，可以大幅度缩短蜡模制备周期和提高蜡模的质量。附图说明图I是本专利技术涉及的一种具体零件示意图。图2(a)是本专利技术涉及的一种具体零件模具的公模示意图 图2(b)是本专利技术涉及的一种具体零件模具的母模示意图。具体实施例方式以下结合具体实例对本专利技术作进一步说明。根据零件结构设计模具结构，光固化模具结构应保证尺寸精度和表面质量高于目标蜡模的精度质量，同时在浆料灌注的时候保持外形尺寸不变形，将模具结构体抽壳厚度1-3_，并去除其中的一个非配合面。使用分层软件架将设计好的树脂模具，分层厚度为0. 1mm，转化为若干薄层平面图形数据输入到光固化快速成型机中。光固化快速成形时，使用激光器逐层扫描液体树脂液面，逐层固化后的树脂构成所需要的光固化模具原形。参阅图I、图2所示，本专利技术中，光固化模具包括公模、母模构成，公模、母模的内形面有光固化树脂构成。公模、母模的内部空腔部分由含有金属粉加入基体树脂、偶联剂和促进剂等组成的浆料固化而成，使用的金属粉为高导热的铝粉、铜粉或者铁粉。与传统的金属模具相比，含有金属填料的模具设计制造周期更短，制造周期视模具复杂程度在3-7天左右；与完全树脂构成的模具相比，含有金属填料的模具含有大量的金属粉成分，导热性能更好，使得蜡模能更短时间固化，大大缩短蜡模制造周期，并提高蜡模质量。制备含有金属粉的浆料时，需要保证浆料含有一定的流动性，根据实验和分析的结果对比，为了达到很好的流动效果，保证浆料填充密实，应对制备好的浆料进行真空脱泡2-5min处理，在填充浆料的时候可以选择使用震动设备辅助灌浆。本专利技术使用的模具的制备使用的设备是“陕西恒通智能机器有限公司”生产SPS450B型光固化快速成型机，使用的光敏树脂是Somos 14120型光敏树脂，其流体在30°C条件下粘度约为240cps，密度I. 1-1. 2g/cm3，光固化后拉伸强度45. 4-45. 7MPa，弹性模量2460-2500MPa，邵氏硬度为D约为81。本专利技术中制作的光固化模具可制作的蜡模包括低温蜡、中温蜡和高温蜡，蜡模制备的精度可达到CT4-CT5。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光固化模具，包括公模和母模，所述公模和母模的结构体抽壳l-3mm后填充衆料固化成型，公模和母模装配形成一个包含空腔的完整模具，其特征在于所述浆料包括金属粉和基体树脂。2.如权利要求I所述一种光固化模具，其特征在于所述浆料还包括偶联剂和促进剂，浆料的粘度在2-18Pa s之间。3.如权利要求2所述一种光固化模具，其特征在于所述金属粉为铝粉、铜粉或者铁粉，浆料中金属粉的质量比例为40%-69. 5%，基体树脂质量比例为25%-55%之间，偶联剂和促进剂各自质量比例在0. 5%-3%之间，固化剂质量比为5%-10%之间。4.如权利要求3所述一种光固化模具，其特征在于固化后的模具使用砂纸打磨，模具表面光滑无气泡或者凸起。5.如权利要求4所述一种光固化...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涤尘，杨东升，宗学文，鲁中良，
申请(专利权)人：西安交通大学，西安瑞特快速制造工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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