2021年7月10日,中科合创(北京)科技成果评价中心组织专家,在沈阳召开了由沈阳铸造研究所有限公司完成的“砂型3D打印材料制备关键技术及应用”项目科技成果评价会。与会专家听取了项目完成单位所做的工作总结报告和技术报告,审阅了科技查新报告、检测报告、用户使用意见等资料并进行了质询。经讨论,形成评价意见如下:
1.提供的资料齐全、规范,符合科技成果评价要求。
2.通过材料成分与合成工艺的优化、分子结构调控、微孔滤膜精密过滤等技术的开发,实现了砂型3D打印用低粘度、高纯净度呋喃树脂制备,树脂粘度6~12mPa﹒s(20℃),颗粒度D99≤0.45μm,电导率≤15μs/cm(20℃)。
3.优选了硅砂并对其表面进行了改性处理,通过粒形粒度的有效控制,开发出适用于砂型3D打印的硅砂材料,其SiO2含量≥99.1%,角形因数≤1.2,平均细度AFS64~67,主要粒度组成两筛大于90%。
4.针对不同金属铸件的差异化需求,掌握了3D打印砂型工艺性能和尺寸精度的控制原理及方法,使用自主开发的材料(呋喃树脂加入量≤1.5%)打印出的砂型抗拉强度≥2.0MPa,抗弯强度≥5.0MPa,1000℃时发气量≤10ml/g,满足了高端精密铸件的使用需求。
5.优化配置常温/高温粘结剂、锂基膨润土-硅酸镁铝复合悬浮剂体系以及快干助剂,开发出常温流变性能、热风干燥效率及高温烧结性能优异的3D打印水基流涂涂料,成功解决了3D打印砂型难以施涂涂料的技术难题。
6.成果核心技术具有自主知识产权,申请发明专利4项(其中授权2项、受理2项),获得软件著作权1项,制定中国机械工程学会标准3项。
7.成果已在一汽铸造有限公司、沈阳铸研科技有限公司等10余家企业使用,成功应用于航空发动机机匣、汽车发动机缸体缸盖等高端零部件,取得了显著的经济和社会效益,具有广阔的应用前景。
综上所述,该成果填补了铸造砂型3D打印材料国内空白,整体技术达到国际先进水平。
专家组成员
赵凯军 北方重工集团有限公司教授级高级工程师
王世杰 沈阳工业大学教授、副校长
钟俊涛 特变电工沈阳变压器集团有限公司教授级高级工程师
谢里阳 东北大学教授
赵 进 沈阳机床集团有限责任公司教授级高级工程师
杨树华 沈阳鼓风机集团股份有限公司教授级高级工程师、副总工程师
房灵申 中国科学院沈阳自动化研究所研究员