一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法pdf

行业资讯 | 2025-04-05 13:50

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　　3、份、增韧剂06份、硬脂酸0 5份、流平剂0.22份；或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡2080份、褐煤蜡05份、 PE蜡510 份、增粘树脂1020份、增韧剂620份、硬脂酸5 10份、流平剂0.22份。本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料烧结性好，成型优良，脱模性好，尺寸稳定性好，成型的铸件蜡模质量好，有利于实现3D打印精密铸造蜡模。权利要求书2页说明书6页附图1页 CN 108129855 A 2018.06.08 CN 108129855 A 1.一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，质量份，其特征在于包括蜡粉和添加剂，所述蜡粉包含以下组分：。

　　4、石油蜡3080份、褐煤蜡510份、 PE蜡05份、增粘树脂20 30份、增韧剂06份、硬脂酸05份、流平剂0.22份；或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡2080份、褐煤蜡05份、 PE蜡510份、增粘树脂10 20份、增韧剂620份、硬脂酸510份、流平剂0.22份。 2.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的添加剂包含以下质量份组分：表面活性剂0.00010.01份、防静电剂0.00010.005份、脱模剂0.0001 0.01份、紫外线份。 3.。

　　5、根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所诉的石油蜡为 70#微晶蜡、 80#微晶蜡、 85#微晶蜡、 54#全精炼石蜡、 58#全精炼石蜡、 62#全精炼石蜡、 62#半精炼石蜡、 64#全精炼石蜡、 64#半精炼石蜡、 66#全精炼石蜡、 66#半精炼石蜡中的一种或一种以上。 4.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的增粘树脂为 C5石油树脂、 C5加氢石油树脂、 C9石油树脂、 C9加氢石油树脂、萜烯树脂、氯化芳香石油树脂、松香树脂中的一种或一种以上。 5.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：。

　　6、所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、聚苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物中的一种或一种以上。 6.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的流平剂为丙烯酸酯共聚物。 7.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、烷基三甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐中的一种或一种以上；所述的防静电剂为硬脂酰胺丙基- -羧乙基-二甲基磷酸二氢铵、 ECH抗静电剂、十八烷基二甲基季铵硝酸盐中的一种或一种以上；所述的脱。

　　7、模剂为硬脂酸锌；所述的无机填料为硅微粉、纳米碳酸钙、纳米Al2O3中的一种或一种以上。 8.一种权利要求17任一项所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将石油蜡、褐煤蜡混合，加热搅拌至融化，再加入PE蜡、增粘树脂、增韧剂、硬脂酸、流平剂搅拌，融化后继续搅拌3060min，得到液蜡；冷却、粉碎，或用钢带料法造粒，得到蜡料；通过机械低温冷冻粉碎法将蜡料制备成基粉；搅拌下，往基粉中喷雾表面活性剂和脱模剂，真空干燥，再搅拌加入防静电剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、无机填料，得到精密铸造3D打印蜡粉末模料。 9.根据权。

　　8、利要求8所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于：所述钢带料法造粒具体包括以下步骤：将液蜡输送到布料器，布料器温度为90100，并通过钢带选料成型，钢带线m/s；采用冷风和冷水冷却两种方式冷却蜡滴，钢带上方为冷风冷却，温度小于等于20，钢带传送过程中水冷却为2段冷却，前段冷却水为常温，后段冷却水小于等于10，得到蜡料。 10.根据权利要求8所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于：所述权利要求书 1/2 页 2 CN 108129855 A 2 机械低温冷冻粉碎法的工艺为：将蜡料置于低温冷冻设备，温度为-50-1。

　　9、30，然后机械粉碎，得到基粉。权利要求书 2/2 页 3 CN 108129855 A 3 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法技术领域 0001 本发明属于3D打印材料技术领域，特别涉及一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法。背景技术 0002 熔模铸造也称熔模精密铸造，其以失蜡法为铸造方法，以最终产品为摹本，将蜡模材料压制成精确的铸件模型，然后在蜡模上涂敷耐火材料；浆料干燥固化后形成型壳，然后通过高温蒸汽或热水脱模等方法将凝固型壳内的蜡模熔化并使铸造蜡流出得到内部为空的型腔；将制成的中空型壳高温灼烧，除去型壳内部的其他物质并使型壳进一步坚固、。

　　10、干燥；将符合质量要求的目标金属溶液注入型壳中；液态金属凝固冷却后脱壳、清理(以备以后使用)，得到精确光洁的铸件。对于复杂大型的铸件，需要制作分部的多个蜡型模，然后将蜡模粘接到已经预制的蜡棒上组成蜡组树。 0003 3D打印又称三维打印、增材制造，是一种以数字模型文件为基础，运用特殊可粘合材料通过逐层打印的实行快速成型的制造技术，被誉为 “第三次工业革命” 的核心技术，国内外3D打印领域中有近20种不同的工艺系统，应用最经典的有6种工艺：立体光刻(Stereo LithigraphyApparatus， SLA)、叠层实体制造(Laminated Obj。

　　12、件蜡模型效率较低，尤其是复杂铸件，模型制作时更加要精细，熔融铸造中薄、厚区域冷却收缩效果不同，厚的区域冷却时因收缩趋势大导致尺寸精确度不高，当压力加入到蜡模中，移出模具时模型可能因缓解压力而扭曲。用激光烧结成型3D打印技术打印的金属塑料模具可以制造精密塑料模具，但是打印出来的金属工件还远未达到技术要求，将3D打印和熔融铸造结合，不仅能弥补3D打印的不足，同时能够提高精密铸造的质量和效率，实现精密蜡模批量定制生产效果。 0005 将蜡模材料压制成精确的铸件模型压制成蜡模时必须保证精密铸造蜡延展性好，如果铸造蜡延展性差，其制得的蜡模质量会受到很大影响，好的铸。

　　13、造蜡要求延展性好、硬度高、运动粘度低，这种较高的要求又限制了材料的发展。 3D打印制备蜡模，根据打印蜡的特性，进行数学模拟，根据铸件数据做好对应的蜡模数字模型，在一定范围内可降低对材料的性能要求，节约成本。同条件下，同等高质量的铸造蜡， 3D打印技术制备的蜡模型质量比熔融铸造制备的蜡模质量更好。 0006 现在市面上以蜡粉为激光烧结成型3D打印精铸蜡模原料的较少，部分为用石蜡粉或者铸造蜡粉和硬脂酸或硬脂酸盐按一定比例混合做激光打印蜡粉用，或者采用其他蜡为原料，局限性较大。专利CN104693579A公开了一种激光烧结3D打印用复合改性蜡粉，通过双说明。

　　14、书 1/6 页 4 CN 108129855 A 4 粒径级配的蜡粉基料配比，然后添加硬脂酸、白炭黑、炭黑、短切碳纤维得到激光烧结3D打印用复合改性蜡粉，虽然该方法制备的蜡粉改善静电吸附团聚现象，制作的蜡模尺寸精度强度可达到熔模铸造蜡型要求，但是因为蜡粉粒径及粒径比要求高，有一定局限，其选用蜡粉为熔点较低的低分子量蜡粉，对于大型蜡组和薄壁结构的蜡模型制作，较难满足要求，因为选用的是蜡粉同时又增加了原料的要求。专利 CN1326828A公开了一种用于激光烧结快速成型精铸蜡模的低熔点粉末，其以聚乙烯为原材料制备蜡粉，然后添加表面活性剂、脱模剂、光吸收剂。

　　15、、降粘剂、防静电剂、增强增韧剂、填料等，虽然制得的粉末材料烧结性好、成型优良，对精铸适应性好，但是以聚乙烯为原料使得整体蜡料本身运动粘度高，同时收缩性大，在铸件做型壳时有很大影响。发明内容 0007 为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种精密铸造 3D打印蜡粉末模料。本发明模料性能好，适合制作各种精模，实现激光烧结3D打印和熔模铸造的结合，满足3D打印高精度蜡模的要求。 0008 本发明另一目的在于提供一种上述精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法。 0009 本发明的目的通过下述方案实现： 0010 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，。

　　16、质量份，包括蜡粉和添加剂， 0011 所述蜡粉包含以下组分：石油蜡3080份、褐煤蜡510份、 PE蜡0 5份、添加树脂2030份、增韧剂06份、硬脂酸05份、流平剂0.22 份； 0012 或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡2080份、褐煤蜡05份、 PE蜡5 10份、添加树脂1020份、增韧剂620份、硬脂酸510份、流平剂0.2 2份。 0013 所述的添加剂包含以下组分：表面活性剂0.00010.01份、防静电剂 0.0001 0.005份、脱模剂0.00010.01份、紫外线、料00.01份。 0014 所述的添加剂还可以包含其他本领域常规使用的添加剂，如色粉等，其用量为常规用量即可。 0015 上述精密铸造3D打印蜡粉末模料中， 0016 所诉的石油蜡可为70#微晶蜡、 80#微晶蜡、 85#微晶蜡、 54#全精炼石蜡、 58#全精炼石蜡、 62#全精炼石蜡、 62#半精炼石蜡、 64#全精炼石蜡、 64#半精炼石蜡、 66#全精炼石蜡、 66#半精炼石蜡中的一种或一种以上。 0017 所述的添加树脂可为C5石油树脂、 C5加氢石油树脂、 C9石油树脂、 C9 加氢石油树脂、萜烯树脂、氯化芳香石油树脂、松香树脂中的一种或一种以上。 0018 所述的。

　　18、增韧剂可为乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、聚苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物中的一种或一种以上。 0019 所述的流平剂可为丙烯酸酯共聚物。 0020 上述添加剂中，所述的表面活性剂可为十二烷基苯磺酸钠、磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、烷基三甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐等中的一种或一种以上。 0021 所述的防静电剂可为硬脂酰胺丙基- -羧乙基-二甲基磷酸二氢铵、 ECH 抗静电剂、十八烷基二甲基季铵硝酸盐等中的一种或一种以上。说明书 2/6 页 5 CN 108129855 A 5 0022 所述的脱模剂优选为硬脂酸锌。。

　　19、 0023 所述的紫外线吸收剂为本领域常规使用的紫外线所述的抗氧剂为本领域常规使用的抗氧剂即可。 0025 所述的无机填料可为硅微粉、纳米碳酸钙、纳米Al2O3中的一种或一种以上。所述无机填料的纳米粉末粒径小于等于100 m，同时无机填料还起到了降粘剂的作用，不仅可以减少铸造蜡的体积收缩率，同时达到一定降粘效果，控制无机填料的量，使其在铸件的失蜡阶段也不会有残留。 0026 本发明还提供一种上述精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，包括以下步骤：将石油蜡、褐煤蜡混合，加热搅拌至融化，再加入PE蜡、添加树脂、增韧剂、硬脂酸、流平剂搅。

　　20、拌，融化后继续搅拌3060min，得到液蜡；冷却、粉碎，或用钢带料法造粒，得到蜡料；通过机械低温冷冻粉碎法将蜡料制备成基粉；搅拌下，往基粉中喷雾表面活性剂和脱模剂，真空干燥，再搅拌加入防静电剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、无机填料，得到精密铸造3D打印蜡粉末模料。 0027 所述钢带料法造粒具体包括以下步骤：将液蜡输送到布料器，布料器温度为90 100，并通过钢带选料成型，钢带线m/s。采用冷风和冷水冷却两种方式冷却蜡滴，钢带上方为冷风冷却，温度小于等于20，钢带传送过程中水冷却为2段冷却，前段冷却水为常温，后段冷却水小于等于1。

　　21、0，得到蜡料。 0028 所述机械低温冷冻粉碎法的工艺为：将蜡料置于低温冷冻设备，温度为 -50- 130，然后机械粉碎，得到基粉。 0029 所述基粉优选进行筛分后再用于后续反应。 0030 所述喷雾表面活性剂和脱模剂指先将其溶于有机溶剂中，再进行喷雾加入。 0031 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果： 0032 本发明以石油蜡为原料，通过添加褐煤蜡、增韧剂、 PE蜡、添加树脂、硬脂酸和流平剂等物质，使得本发明制得的精密铸造3D打印蜡粉末模料韧性、延展性好，同时该粉末模料硬度适中、熔点低、收缩率低，同时明显改善了蜡粉在3D打印时团聚和静电吸。

　　22、附的现象，适合各种复杂结构薄壁结构的精密铸件蜡型的制备。 0033 本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料烧结性好，成型优良，脱模性好，尺寸稳定性好，成型的铸件蜡模质量好，有利于实现3D打印精密铸造蜡模。 0034 本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料较其他可用于激光烧结成型的高分子材料相比，烧结性更好，无需予热，同时材料运动粘度低，可多次重复使用，环境亲和性好，可直接、快速准确的打造高质量的铸件模型，简化蜡模制造工序，缩短周期，提高工作效率，降低成本，具有广阔的市场前景以及市场竞争力。附图说明 0035 图1为本发明工艺流程示意图。具体实施方式。

　　23、 0036 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 0037 下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。工艺流程示意图见图1。说明书 3/6 页 6 CN 108129855 A 6 0038 实施例1 0039 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照40份、 20份、 9份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入4.5份PE蜡、 20 份C5加氢石油树脂、 5份EVA树脂、 1份硬脂酸、 0.5份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，。

　　24、继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温度为15，前段冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0040 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0041 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:3： 1.5的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0042 将上述蜡粉置于双锥混合机中，以蜡粉量的5、 5、 3、 1分别加入抗静电剂、抗氧剂、。

　　25、硬脂基三甲氯化铵和球形硅微粉，混合均匀，筛分后的到精密铸造3D打印蜡粉末模料。主要性能指标如下：外观，灰色粉末；粒度， 80-140目；熔点， 6080。 0043 实施例2 0044 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照30份、 29份、 10份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入3.5份PE蜡、 21份C5加氢石油树脂、 5.5份EVA树脂、 0.5份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料。

　　26、器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温度为15，前段冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0045 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0046 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:2.5： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0047 将上述蜡粉置于双锥混合机中，以蜡粉量的5、 5、 3、 1分别加入抗静电剂、抗氧剂、硬脂基三甲氯化铵和球形硅微粉，混合均匀，筛分。

　　27、后的到精密铸造3D打印蜡粉末模料。主要性能指标如下：外观，灰色粉末；粒度， 80-140目；熔点， 6080。 0048 实施例3 0049 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照50份、 10份、 10份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入5份PE蜡、 21 份C5加氢石油树脂、 3.5份EVA树脂、 0.5份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.。

　　28、5m/min，冷却风温度为15，前段冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0050 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。说明书 4/6 页 7 CN 108129855 A 7 0051 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:3： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0052 将上述蜡粉置于双锥混合机中，以蜡粉量的5、 5、 3、 1分别加入抗静电剂、抗氧剂、硬脂基三甲氯化铵和球形硅微粉，混合均匀，。

　　29、筛分后的到精密铸造3D打印蜡粉末模料。主要性能指标如下：外观，灰色粉末；粒度， 80-140目；熔点， 6080。 0053 实施例4 0054 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 80#微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照25份、 25份、 8份、 5份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入3份PE蜡、 20份C5加氢石油树脂、 4.5份EVA 树脂、 0.5份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100。

　　30、，输送冷却钢带速度为4.6m/min，冷却风温度为15，前段冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0055 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0056 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:3： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0057 将上述蜡粉置于双锥混合机中，以蜡粉量的4.5、 4.5、 3、 1分别加入抗静电剂、抗氧剂、硬脂基三甲氯化铵和球形硅微粉，混合均匀，筛分后的到精密铸造3。

　　31、D打印蜡粉末模料。主要性能指标如下：外观，灰色粉末；粒度， 80-140目；熔点， 6080。 0058 实施例5 0059 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将682# 微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照50份、 12份、 4份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入6份PE蜡、 12份 C5加氢石油树脂、 7份EVA树脂、 6份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温。

　　32、度为15，前段冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0060 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0061 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:3： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0062 实施例6 0063 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 58#石蜡、褐煤蜡按照31份、 25份、 5份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅。

　　33、拌中分批3次分别加入10份PE蜡、 10 份C5加氢石油树脂、 14份EVA树脂、 5份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温度为15，前段说明书 5/6 页 8 CN 108129855 A 8 冷却水为室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0064 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0065 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌。

　　34、 1000:3： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0066 实施例7 0067 一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、 58#石蜡按照20份、 44份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入5份PE蜡、 20份C5加氢石油树脂、 6份EVA树脂、 10份硬脂酸、 1份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温度为15，前段冷却水为。

　　35、室温，后端冷却水为8，收料器中的到蜡粉基料。 0068 将上述蜡料置于低温冷温冷冻省杯中冷却至-50-130，然后粉碎加工、分筛，得到蜡粉基料。 0069 将上述蜡粉基料置于双锥混合机中，按照蜡粉基料：十二烷基苯磺酸钠：硬脂酸锌 1000:3： 2的比例，采用喷雾设备加入十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸，最后真空干燥，得到蜡粉。 0070 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。说明书 6/6 页 9 CN 108129855 A 9 图1 说明书附图 1/1 页 10 CN 108129855 A 10 。

　　本发明属于3D打印材料技术领域，公开了一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法。本发明精密铸造3D打印蜡粉末模料，质量分数，其特征在于包括蜡粉和添加剂，所述蜡粉包含以下组分：石油蜡30～80份、褐煤蜡5～10份、PE蜡0～5份、增粘树脂20～30份、增韧剂0～6份、硬脂酸0～5份、流平剂0.2～2份；或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡20～80份、褐煤蜡0～5份、PE蜡5～10份、增粘树脂10～20份、增韧剂6～20份、硬脂酸5～10份、流平剂0.2～2份。本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料烧结性好，成型优良，脱模性好，尺寸稳定性好，成型的铸件蜡模质量好，有利于实现3D打印精密铸造蜡模。

　　1.一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，质量份，其特征在于包括蜡粉和添加剂，所述蜡粉包含以下组分：石油蜡30～80份、褐煤蜡5～10份、PE蜡0～5份、增粘树脂20～30份、增韧剂0～6份、硬脂酸0～5份、流平剂0.2～2份；或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡20～80份、褐煤蜡0～5份、PE蜡5～10份、增粘树脂10～20份、增韧剂6～20份、硬脂酸5～10份、流平剂0.2～2份。 2.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的添加剂包含以下质量份组分：表面活性剂0.0001～0.01份、防静电剂0.0001～0.005份、脱模剂0.0001～0.01份、紫外线份。 3.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所诉的石油蜡为70#微晶蜡、80#微晶蜡、85#微晶蜡、54#全精炼石蜡、58#全精炼石蜡、62#全精炼石蜡、62#半精炼石蜡、64#全精炼石蜡、64#半精炼石蜡、66#全精炼石蜡、66#半精炼石蜡中的一种或一种以上。 4.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的增粘树脂为C5石油树脂、C5加氢石油树脂、C9石油树脂、C9加氢石油树脂、萜烯树脂、氯化芳香石油树脂、松香树脂中的一种或一种以上。 5.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、聚苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物中的一种或一种以上。 6.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的流平剂为丙烯酸酯共聚物。 7.根据权利要求1所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、烷基三甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐中的一种或一种以上；所述的防静电剂为硬脂酰胺丙基-β-羧乙基-二甲基磷酸二氢铵、ECH抗静电剂、十八烷基二甲基季铵硝酸盐中的一种或一种以上；所述的脱模剂为硬脂酸锌；所述的无机填料为硅微粉、纳米碳酸钙、纳米AlO中的一种或一种以上。 8.一种权利要求1～7任一项所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将石油蜡、褐煤蜡混合，加热搅拌至融化，再加入PE蜡、增粘树脂、增韧剂、硬脂酸、流平剂搅拌，融化后继续搅拌30～60min，得到液蜡；冷却、粉碎，或用钢带料法造粒，得到蜡料；通过机械低温冷冻粉碎法将蜡料制备成基粉；搅拌下，往基粉中喷雾表面活性剂和脱模剂，真空干燥，再搅拌加入防静电剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、无机填料，得到精密铸造3D打印蜡粉末模料。 9.根据权利要求8所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于：所述钢带料法造粒具体包括以下步骤：将液蜡输送到布料器，布料器温度为90～100℃，并通过钢带选料成型，钢带线m/s；采用冷风和冷水冷却两种方式冷却蜡滴，钢带上方为冷风冷却，温度小于等于20℃，钢带传送过程中水冷却为2段冷却，前段冷却水为常温，后段冷却水小于等于10℃，得到蜡料。 10.根据权利要求8所述的精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，其特征在于：所述机械低温冷冻粉碎法的工艺为：将蜡料置于低温冷冻设备，温度为-50℃～-130℃，然后机械粉碎，得到基粉。

　　本发明属于3D打印材料技术领域，特别涉及一种精密铸造3D打印蜡粉末模料及其制备方法。

　　熔模铸造也称熔模精密铸造，其以失蜡法为铸造方法，以最终产品为摹本，将蜡模材料压制成精确的铸件模型，然后在蜡模上涂敷耐火材料；浆料干燥固化后形成型壳，然后通过高温蒸汽或热水脱模等方法将凝固型壳内的蜡模熔化并使铸造蜡流出得到内部为空的型腔；将制成的中空型壳高温灼烧，除去型壳内部的其他物质并使型壳进一步坚固、干燥；将符合质量要求的目标金属溶液注入型壳中；液态金属凝固冷却后脱壳、清理(以备以后使用)，得到精确光洁的铸件。对于复杂大型的铸件，需要制作分部的多个蜡型模，然后将蜡模粘接到已经预制的蜡棒上组成蜡组树。

　　材料是3D打印的物质基础，是当前制约3D打印发展的瓶颈因素。熔模铸造压制铸件蜡模型效率较低，尤其是复杂铸件，模型制作时更加要精细，熔融铸造中薄、厚区域冷却收缩效果不同，厚的区域冷却时因收缩趋势大导致尺寸精确度不高，当压力加入到蜡模中，移出模具时模型可能因缓解压力而扭曲。用激光烧结成型3D打印技术打印的金属塑料模具可以制造精密塑料模具，但是打印出来的金属工件还远未达到技术要求，将3D打印和熔融铸造结合，不仅能弥补3D打印的不足，同时能够提高精密铸造的质量和效率，实现精密蜡模批量定制生产效果。

　　将蜡模材料压制成精确的铸件模型压制成蜡模时必须保证精密铸造蜡延展性好，如果铸造蜡延展性差，其制得的蜡模质量会受到很大影响，好的铸造蜡要求延展性好、硬度高、运动粘度低，这种较高的要求又限制了材料的发展。 3D打印制备蜡模，根据打印蜡的特性，进行数学模拟，根据铸件数据做好对应的蜡模数字模型，在一定范围内可降低对材料的性能要求，节约成本。同条件下，同等高质量的铸造蜡，3D打印技术制备的蜡模型质量比熔融铸造制备的蜡模质量更好。

　　现在市面上以蜡粉为激光烧结成型3D打印精铸蜡模原料的较少，部分为用石蜡粉或者铸造蜡粉和硬脂酸或硬脂酸盐按一定比例混合做激光打印蜡粉用，或者采用其他蜡为原料，局限性较大。专利CN104693579A公开了一种激光烧结3D打印用复合改性蜡粉，通过双粒径级配的蜡粉基料配比，然后添加硬脂酸、白炭黑、炭黑、短切碳纤维得到激光烧结3D打印用复合改性蜡粉，虽然该方法制备的蜡粉改善静电吸附团聚现象，制作的蜡模尺寸精度强度可达到熔模铸造蜡型要求，但是因为蜡粉粒径及粒径比要求高，有一定局限，其选用蜡粉为熔点较低的低分子量蜡粉，对于大型蜡组和薄壁结构的蜡模型制作，较难满足要求，因为选用的是蜡粉同时又增加了原料的要求。专利 CN1326828A公开了一种用于激光烧结快速成型精铸蜡模的低熔点粉末，其以聚乙烯为原材料制备蜡粉，然后添加表面活性剂、脱模剂、光吸收剂、降粘剂、防静电剂、增强增韧剂、填料等，虽然制得的粉末材料烧结性好、成型优良，对精铸适应性好，但是以聚乙烯为原料使得整体蜡料本身运动粘度高，同时收缩性大，在铸件做型壳时有很大影响。

　　为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种精密铸造3D打印蜡粉末模料。本发明模料性能好，适合制作各种精模，实现激光烧结3D打印和熔模铸造的结合，满足3D打印高精度蜡模的要求。

　　所述蜡粉包含以下组分：石油蜡30～80份、褐煤蜡5～10份、PE蜡0～ 5份、添加树脂20～30份、增韧剂0～6份、硬脂酸0～5份、流平剂0.2～2 份；

　　或所述蜡粉包含以下组分：石油蜡20～80份、褐煤蜡0～5份、PE蜡5～ 10份、添加树脂10～20份、增韧剂6～20份、硬脂酸5～10份、流平剂0.2～ 2份。

　　所述的添加剂包含以下组分：表面活性剂0.0001～0.01份、防静电剂 0.0001～0.005份、脱模剂0.0001～0.01份、紫外线份。

　　所述的添加剂还可以包含其他本领域常规使用的添加剂，如色粉等，其用量为常规用量即可。

　　所诉的石油蜡可为70#微晶蜡、80#微晶蜡、85#微晶蜡、54#全精炼石蜡、 58#全精炼石蜡、62#全精炼石蜡、62#半精炼石蜡、64#全精炼石蜡、64#半精炼石蜡、66#全精炼石蜡、66#半精炼石蜡中的一种或一种以上。

　　所述的添加树脂可为C5石油树脂、C5加氢石油树脂、C9石油树脂、C9 加氢石油树脂、萜烯树脂、氯化芳香石油树脂、松香树脂中的一种或一种以上。

　　所述的增韧剂可为乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、聚苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物中的一种或一种以上。

　　上述添加剂中，所述的表面活性剂可为十二烷基苯磺酸钠、磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、烷基三甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐等中的一种或一种以上。

　　所述的防静电剂可为硬脂酰胺丙基-β-羧乙基-二甲基磷酸二氢铵、ECH 抗静电剂、十八烷基二甲基季铵硝酸盐等中的一种或一种以上。

　　所述的无机填料可为硅微粉、纳米碳酸钙、纳米Al2O3中的一种或一种以上。所述无机填料的纳米粉末粒径小于等于100μm，同时无机填料还起到了降粘剂的作用，不仅可以减少铸造蜡的体积收缩率，同时达到一定降粘效果，控制无机填料的量，使其在铸件的失蜡阶段也不会有残留。

　　本发明还提供一种上述精密铸造3D打印蜡粉末模料的制备方法，包括以下步骤：将石油蜡、褐煤蜡混合，加热搅拌至融化，再加入PE蜡、添加树脂、增韧剂、硬脂酸、流平剂搅拌，融化后继续搅拌30～60min，得到液蜡；冷却、粉碎，或用钢带料法造粒，得到蜡料；通过机械低温冷冻粉碎法将蜡料制备成基粉；搅拌下，往基粉中喷雾表面活性剂和脱模剂，真空干燥，再搅拌加入防静电剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、无机填料，得到精密铸造3D打印蜡粉末模料。

　　所述钢带料法造粒具体包括以下步骤：将液蜡输送到布料器，布料器温度为90～100℃，并通过钢带选料成型，钢带线m/s。采用冷风和冷水冷却两种方式冷却蜡滴，钢带上方为冷风冷却，温度小于等于20℃，钢带传送过程中水冷却为2段冷却，前段冷却水为常温，后段冷却水小于等于10℃，得到蜡料。

　　所述机械低温冷冻粉碎法的工艺为：将蜡料置于低温冷冻设备，温度为 -50℃～-130℃，然后机械粉碎，得到基粉。

　　本发明以石油蜡为原料，通过添加褐煤蜡、增韧剂、PE蜡、添加树脂、硬脂酸和流平剂等物质，使得本发明制得的精密铸造3D打印蜡粉末模料韧性、延展性好，同时该粉末模料硬度适中、熔点低、收缩率低，同时明显改善了蜡粉在3D打印时团聚和静电吸附的现象，适合各种复杂结构薄壁结构的精密铸件蜡型的制备。

　　本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料烧结性好，成型优良，脱模性好，尺寸稳定性好，成型的铸件蜡模质量好，有利于实现3D打印精密铸造蜡模。

　　本发明制备的精密铸造3D打印蜡粉末模料较其他可用于激光烧结成型的高分子材料相比，烧结性更好，无需予热，同时材料运动粘度低，可多次重复使用，环境亲和性好，可直接、快速准确的打造高质量的铸件模型，简化蜡模制造工序，缩短周期，提高工作效率，降低成本，具有广阔的市场前景以及市场竞争力。

　　一种精密铸造3D打印蜡粉末模料，由包括以下步骤方法制备得到：将70# 微晶蜡、58#石蜡、褐煤蜡按照40份、20份、9份的量投入到反应釜中，加热搅拌自至蜡全部熔化，然后在加热搅拌中分批3次分别加入4.5份PE蜡、20 份C5加氢石油树脂、5份EVA树脂、1份硬脂酸、0.5份丙烯酸酯共聚物，搅拌加热至所有有机物熔融，继续加热搅拌1h。然后将蜡液输送到造粒布料器，布料器温度为100℃，输送冷却钢带速度为4.5m/min，冷却风温度为15℃，前段冷却水为室温，后端冷却水为8℃，收料器中的到蜡粉基料。