砂型3D打印设备快速固化方法的研究及应用

相比于传统的铸造用呋喃树脂，酚醛树脂、无机树脂等粘结剂具有诸多优点，是一种较为理想的铸造用粘结剂，但与此同时，该类粘结剂存在常温下难以固化的问题，需要在高温条件下，快速蒸发粘结剂内部的水分，才能提高砂型固化的速度。结合铸造砂型3D打印机的成型原理及设备结构，考虑从打印设备自身实现砂型的快速固化，具体可以从5个方面来提高砂型的固化速度：一是提高粘结剂的温度；二是提高砂子的温度；三是在铺砂器上安装红外加热灯管，对砂面进行烘烤，提高砂面的温度，加速粘结剂中水分的蒸发；四是设计一种带加热盘管的特殊工作箱结构，在打印过程中，随着打印砂型的不断堆叠，对已成型的砂型进行持续性加热，快速提高砂型固化速度；五是控制打印室内部的环境温湿度。     

砂芯用淀粉—合脂复合粘结剂的固化机理及耐湿性

用差热分析、红外光谱、扫描电镜等测试手段，研究了淀粉合脂复合粘结剂的固化机理。该粘结剂主要由α淀粉、焙烧淀粉、合脂、水按比例２．０：０．５：１．５：（２．５－４．０）组成。研究结果表明，该粘结剂在加热固化过程中，形成了一种特殊的核／壳结构，而该结构中的过渡相作为应力传送和分散的载体，起强化和耐湿作用。     

用三种不同粘结剂制作的粘结磁体的强度和磁性能

本文研究了用两种不同粘结剂制作的粘结磁体在不同的固化温度下的强度和磁性能，并与美国进口粘结剂制作的粘结磁体的强度和磁性能进行了对比。实验结果表明，由于这两种粘结剂的固化温度较低，因此在粘结剂含量相同的情况下，由它们制作的粘结磁体的磁性能比用美国进口粘结剂制作的粘结磁体的要高，而且它们的使用温度范围也较宽，达１８０℃。粘结剂Ａ制作的粘结磁体的强度也略高于用美国进口粘结剂制作的粘结磁体的强度，是一种很理想的制作粘结磁体的粘结剂。     

UV光固化粘结剂3DP法三维打印及粘结剂的特性

为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂的固化情况影响不大,峰值固化时间都在4~5 s,总固化时间在21~22 s。粘结剂加热到约230℃时完全固化,约340℃时开始分解,约460℃时分解完全。固化后的粘结剂及其烧损后的残留物中主要含C、H和O三种元素。所得到的研究结果可为整个工艺过程有关参数的选择和最终制件成分的控制提供依据。     

CO2固化碱性甲阶酚醛树脂粘结剂的研究进展

CO2 固化碱性甲阶酚醛树脂粘结剂是一种新型的造型、制芯材料。自问世以来 ,引起了国内外学者的广泛重视 ,经过十多年的研究 ,已在粘结剂的固化机理、甲阶酚醛树脂的合成与改性、新型固化剂的选择、固化工艺的改进等方面取得了许多新的进展。     

专利摘要

220201使用无机粘结剂生产用于型芯和铸型固化的三维分层异形体的方法[世界知识产权组织]WO2021209423A1,2021.04.13 Kooijers Theodorus Johannes;Polzin Hartmut;Kooijers Tom[德国]本发明涉及一种使用无机粘结剂生产用于型芯和铸型固化的三维分层异形体的方法。所述方法通过逐层固化三维分层成形型芯和铸型实体。型芯和铸型通过平均颗粒尺寸0.1-2.0 mm的耐火造型材料和无机粘结剂制造而成。其中无机粘结剂包含可溶性无机盐-硅酸盐溶液,可用于固化三维分层并成形型芯和铸型实体。     

铸造3D打印用双组分自硬磷酸基粘结剂的研究

合成了一种铸造3D打印用双组分自硬磷酸基粘结剂,探究了其常温强度、抗吸湿性、溃散性、固化速度、稳定性等使用性能。结果表明,该双组分自硬磷酸基粘结剂的常温强度高、粘度低、溃散性好、抗吸湿性能优异、硬化速度快、体系稳定,是一种性能优异的铸造3D打印用粘结剂。     

磷酸盐无机树脂铸造粘结自硬砂的性能研究

以磷酸盐无机树脂为粘结剂，对自硬砂的混砂工艺，粘结剂加入量，固化荆加入量，铸型脱模时间．型砂可使用时间，渍散性等进行了研究。结果表明磷酸盐粘结剂有良好的综合工艺性能，具有应用价值。     

热固化温度对轻合金固相反应法陶瓷涂层性能的影响

采用固相反应法在ZL101、MB2表面制备MgO基陶瓷涂层材料,用磷酸铝粘结剂调制料浆制备涂层;MB2分别选用磷酸铝粘结剂和水玻璃粘结剂制备两种陶瓷涂层.结果表明,ZL101固相反应型陶瓷涂层耐磨性、耐蚀性均明显优于基体.MB2表面采用水玻璃粘结剂制备的陶瓷涂层的相对耐磨性、耐蚀性均优于采用磷酸铝粘结剂制备的陶瓷涂层.ZL101陶瓷涂层热固化时有MgAl2O3新相产生;MB2陶瓷涂层热固化时则有MgAl2O3和MgSiO3新相产生.随固化温度升高,涂层性能得到提高.     

铸造用CO2硬化碱性酚醛树脂粘结剂的研究进展

在现代铸造生产中,粘结剂占有非常重要的地位,它的性能直接影响铸件的质量.酚醛树脂粘结剂在铸造生产中使用较为广泛.对CO2硬化碱性酚醛树脂粘结剂的合成及改性、固化机制、固化过程进行概述并对其发展前景作了展望.     

常温固化耐磨重防腐涂料

研制了一种常温固化耐磨重防腐涂料该涂料以改性聚氨酯为粘结剂,由聚四氟乙烯(PTFE),三聚氰胺氰尿络合物(MCA),金属氧化物及防腐剂等组成该涂料施工方便,常温固化粘结强度高,耐磨寿命长,耐腐蚀,适合在-30～200℃使用.     

再生砂用酯固化碱性酚醛树脂合成工艺

酯固化碱性酚醛树脂是一种新型的造型、制芯工艺,这种粘结剂体系由碱性酚醛树脂和有机酯两部分组成.用于再生旧砂,这种粘结剂存在强度低、粘度大等缺陷,严重制约了它在再生旧砂中的应用.对酯固化碱性酚醛树脂的种类、影响碱性酚醛树脂性能的合成工艺条件,包括原料种类与组成、合成工艺种类、反应温度、反应时间和分子量.以及再生砂用碱性酚醛树脂与一般碱性酚醛树脂合成工艺不同点(主要从原料组成、固含量的高低、粘度和改性剂这几个方面作比较)进行了讨论,最后指出这种粘结剂今后的发展方向.     

磷酸铝铬粘结剂固化机理的研究

通过液相反应合成Al(H2PO4)3,Alcr(H2PO4)5,A13Cr(H2PO4)123种粘结剂,对其进行了DTG、IR、XRD分析,研究了磷酸铝和磷酸铝铬粘结剂的低温固化机理.结果表明,Cr的添加一方面,能够加速磷酸铝脱水缩聚,在促进非晶结构形成的同时可抑制磷酸铝的结晶化过程;另一方面,减弱了粘结剂相变过程产生的应力和应变作用,降低了体系的能量,提高了稳定性.     

微波固化动物胶（型）芯砂的研究

由于微波能立即渗入型、芯,促使水分子振动发热,因此在850W微波能加热2～3min条件下,水溶性的动物胶粘结剂能迅速脱水．型、芯抗拉强度（粘结剂加入量1．4％）可达2MPa以上。生产应用结果表明,用微波法固化的动物胶质型芯砂能生出优质铸件。     

温热挤压用润滑剂实验研究

在对温热挤压用润滑剂分析的基础上，研究并获得，一种新型石墨基润滑剂．其主要材料是以石墨为基体、氧化铜和氧化铝为添加剂、聚丙烯酰胺为粘结剂。实验结果表明，固体润滑剂组分最佳质垃配比为7：1：1．加入5．26％聚丙烯酰胺粘结剂可满足润滑剂对强度的要求。     

粉末注射成形热塑-热固粘结剂的脱脂工艺

研究了热塑-热固性粘结剂RG1-2的固化机理及固化动力学,结果表明:固化过程中发生了双氰胺中氨基与环氧基的加成反应、环氧基的醚化反应、氰基本身的反应及其与环氧基的反应.外推法得到固化起始温度ti、峰顶温度tp、峰终温度tf分别为157、177和206℃,固化反应的活化能为112.5kJ/mol.根据固化动力学参数和粘结剂其它组元的性质,制定了适宜的脱脂工艺制度.研究了脱脂工艺对粘结剂脱除量、脱脂坯强度、碳含量的影响.制备了力学性能优良、尺寸精度高的PIM硬质合金制品.     

碱对CO2固化甲阶酚醛树脂粘结剂性能的影响

利用溶液粘度和砂芯抗压强度的测定，粘结桥断口的扫描电镜（SEM）和盐成分的电子能谱（ESCA）分析，研究了碱在CO2固化甲阶酚醛树脂粘结剂中的作用及对性能的影响。结果表明：碱是甲阶酚醛树脂水溶液的一种有效分散剂，与NaOH和Lioh相比，用KOH配制的树脂溶液粘度较低，随着KOH浓度的增大，树脂溶液的粘度逐渐增大，粘结剂的粘结强度则先增大，后减小，在25%时出现极大值；在强碱性粘结剂的作用下，砂粒表面会部分溶解，溶解部分固化后与粘结剂中的碱一起形成复盐；碱对甲阶酚醛树脂/硼砂水溶液的稳定性有较大的影响，只有在较强的碱性条件下体系才能稳定存在。     

专利摘要

040 40 1　以聚异氰酸酯为基的铸造粘结剂体系〔欧洲〕EP1,0 74,5 68,2 0 0 1. 0 2 .0 7,BalconiM ,CavenaghiSpa (意大利)本专利涉及铸造生产中造型、制芯用聚尿烷粘结剂体系,它是以聚异氰酚酯为基制成的铸型粘结剂,其主要组成如下(wt% ) :聚异氰酸酯5 0～95 ,植物油5 0～40 ,对质子有惰性的有机极性溶剂2 5～3 0。(周静一摘译)0 40 40 2　铸造生产中造型、制芯用聚尿烷粘结剂系统〔欧洲〕DE19612 0 17,1997. 0 9. 18,TorbusM .D ,HuettenesAlber tus (德国)本专利提出了一种新型有机溶剂的聚尿烷粘结剂体系,其中组分一是含游离羟…     

铌合金注射成形脱脂工艺研究

设计了一种适合于铌合金注射成形的低残碳粘结剂体系,为68％PW-5％LDPE-22％PMMA-5％SA（质量分数）,并研究其脱脂工艺。结果表明：脱脂时间、温度及样品厚度对溶剂脱脂率影响显著。采用三氯乙烯为溶剂,在脱脂温度为40℃,溶剂脱脂6h,即可使粘结剂脱除率达到52．8％,使后继热脱脂时间缩短至7．5h。以粘结剂的DSC差热分析结果为指导,可快速制定合理的热脱脂工艺,在真空热脱脂气氛条件下可使脱脂坯残余碳、氧含量得到有效控制,分别为0．18％．0．25％．     

专利信息

CN200710008946.2一种非网格型金刚石砂布及其制造方法;CN200710008945．8一种网格型金刚石砂布及其制造方法;CN200710110619．8一种耐水柔软全树脂砂布的制作方法;CN200710037022．5一种酚醛型钢纸砂盘粘结剂;CN200810061781．X一种磨片的制备方法。