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1、10申请公布号CN104139155A43申请公布日20141112CN104139155A21申请号201310162993822申请日20130506B22C7/02200601B22C7/06200601B22C9/04200601B22C9/1020060171申请人福特汽车公司地址美国密歇根州迪尔伯恩美利坚路72发明人哈罗德P西尔斯詹姆斯托德克洛布埃万戈洛斯利亚西拉瑞爱德华埃利斯罗纳德哈森布施约翰菲利普斯阿兰劳伦斯雅各布森74专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人李钦鹏54发明名称用于生成模具组件的模的添加制备方法57摘要本发明公开了一种包含利用添加制造技术生成随。
2、后用于铸造模具组件和用于模具冲压工艺的模座的模和原型部件的方法。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图9页10申请公布号CN104139155ACN104139155A1/2页21一种制造用于铸造模具组件的原型部件的方法，其特征在于，包含（A）在构建平台上沉积薄层聚合粉末；（B）对薄层聚合粉末的特定区域选择性地施加溶剂从而在所述区域粘结聚合粉末以确定原型部件的横截面；重复步骤（A）和（B）制造具有模具组件的构造的完整的原型部件；用浆料涂覆原型部件形成围绕原型部件的外壳；加热外壳使外壳硬化并使原型部件蒸发，从而生。
3、成包含原型部件的阴像的外壳；以及将熔融材料浇注至外壳中形成模具组件。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在构建平台上沉积薄层聚合粉末的步骤进一步包含沉积包含聚甲基丙烯酸甲酯的聚合粉末层。3根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对薄层聚合粉末的特定区域选择性地施加溶剂的步骤进一步包含利用印刷头在薄层聚合粉末上喷洒溶剂液滴。4根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包含固化原型部件。5根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包含用蜡树脂浸透原型部件从而密封原型部件。6根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用浆料涂覆原型部件形成围绕原型部件的外壳的步骤进一步包含用陶瓷浆料涂覆原型部件。7。
4、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包含用陶瓷浆料涂覆原型部件之后将原型部件浸入砂的流化床中。8根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将熔融材料浇注至外壳中形成模具组件的步骤进一步包含形成具有在1MM至5MM的准确度范围内的近净尺寸的原型部件的模具组件。9一种制造模具组件的方法，其特征在于，包含利用添加制造工艺形成模型芯包，其中模型芯包包含模具组件的阴像；将熔融材料浇注至模型芯包中；以及冷却熔融材料以形成模具组件，该模具组件具有在1MM至5MM的准确度范围内的近净构造的模型芯包。10根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用添加制造工艺形成模型芯包的组进一步包含（A）沉积薄层微粒；（B。
5、）对薄层选择性地施加粘结剂以确定模型芯包的横截面；以及重复步骤（A）和（B）以制造完整的模型芯包。11根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对薄层选择性地施加粘结剂以确定模型芯包的横截面的步骤进一步包含利用三维砂印装置在薄层上印刷粘合剂。权利要求书CN104139155A2/2页312根据权利要求11所述的方法，其特征在于，冷却熔融材料以形成具有在1MM至5MM的准确度范围内的近净构造的模型芯包的模具组件的步骤进一步包含形成具有在08MM范围内的近净构造的模型芯包的模具组件。13根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用添加制造工艺形成模型芯包、其中模型芯包包含模具组件的阴像的步骤进一步包含。
6、形成具有用于连接模具组件和模具冲压总成的连接特征的阴像的模型芯包。14根据权利要求13所述的方法，其特征在于，形成具有用于连接模具组件和模具冲压总成的连接特征的阴像的模型芯包的步骤进一步包含形成具有钻孔和沉孔的阴像的模型芯包。15根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用添加制造工艺形成模型芯包、其中模型芯包包含模具组件的阴像的步骤进一步包含形成具有切削刃的阴像的模型芯包。16一种制造用于铸造模具组件的多个砂模包的方法，其特征在于，包含利用添加的3D印刷机印刷多个砂模包，其中多个砂模包包含一个或多个模具组件构造；将从多个砂模包中选择的砂模包嵌套到具有与每一个选择的砂模包连通的流道的铸造结构中；。
7、利用流道将熔融材料浇注至铸造结构中填充每一个选择的砂模包；以及允许熔融材料冷却以形成具有每一个选择的砂模包的近净构造的所述模具组件。17根据权利要求16所述的方法，其特征在于，利用添加的3D印刷机印刷多个砂模包的步骤进一步包含在单个印刷工艺中，在约80150个砂模包的范围内印刷多个砂模包。18根据权利要求16所述的方法，其特征在于，利用添加的3D印刷机印刷多个砂模包的步骤进一步包含印刷与多个砂模包的每一个砂模包连通的流道。19根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将熔融材料浇注至铸造结构中填充每一个选择的砂模包的步骤进一步包含将工具钢浇注成铸造结构。20根据权利要求16所述的方法，其特征在于。
8、，将从多个砂模包中选择的砂模包嵌套到具有与每一个选择的砂模包连通的流道的铸造结构中的步骤进一步包含利用上、下型总成将熔融材料熔模铸造到砂模包中。权利要求书CN104139155A1/7页4用于生成模具组件的模的添加制备方法技术领域0001本发明总体上涉及用于生成用于铸造在模具总成（DIEASSEMBLIES）上使用的模具组件（DIECOMPONENTS）的模（MOLD）和原型部件（PATTERNPARTS）的添加制造技术的应用以及用于制造模座（DIESHOE）的模的添加制造技术的应用。背景技术0002例如卷边钢（TRIMSTEEL）、废料切刀、凸缘钢、形成钢（FORMSTEEL）、冲孔嵌入物（。
9、PIERCEINSERT）、卷边嵌入物（TRIMINSERT）、圆块嵌入物（BUTTONBLOCKINSERT）等这样的模具组件，是形成和切除车辆部件，例如引擎盖、车门或形成的其它类似部件的多余钢板的冲压模具总成的组件。存在许多用在每种冲压模具总成的模具组件，每一个都具有唯一的构造和功能。因此，利用包含用机器装备模原型以形成铸造模具组件的砂型芯的传统的砂铸造方法铸造多个模具组件是不切实际的。本发明提供生成可以随后用于铸造工艺中铸造具有近净尺寸（NEARNETSHAPE）的成品部件的一个或多个模具组件的原型部件或模型芯包（MOLDCOREPACKAGE）的技术。这样，本发明提供大大降低了铸造之后。
10、需要在部件上完成的精加工工作（FINISHINGWORK）量的铸件。此外，本发明提供一种包含用较少的原材料（STOCKMATERIAL）铸造近净尺寸模具组件部件的方法。0003制造模具组件的常用方法是通过熔模铸造工艺（INVESTMENTCASTINGPROCESS），该工艺包含原型技工将（聚苯乙烯泡沫塑料）片胶合在一起形成模具组件的近似形状，然后将加工成要铸造的模具组件的期望的形状和尺寸。近来，该技术被称为减法制造并且还与加工成模具组件的近似形状的金属块或其它这样的坯料一起使用。该加工工艺缺乏铸造近净尺寸的模具组件需要的精确度。因此，多达10MM的额外加工原料留在减法制造的原型部件和产生的铸。
11、件上。必须利用包含扫描物体并生成基于期望部件的实际形状的CNC程序的冗长工艺加工该额外加工原料。在最终铸件上具有额外加工原料需要多个粗加工步骤，尤其当模具组件上需要切削刃（CUTTINGEDGE）时。多个粗加工步骤必不可少，原因在于铸件上的额外原料通常超过CNC机床的穿透深度，使得首先必须通过许多粗切削操作移除额外原料。部件必须在粗加工工艺之间硬化并且最终进行精加工。本发明消除了包含在制造成品模具组件中的若干铸造后的步骤。发明内容0004根据本发明的一个方面，提供一种制造用于铸造模具组件的原型部件的方法，包括（A）在构建平台（BUILDPLATFORM）上沉积薄层聚合粉末的步骤以及（B）对薄层。
12、聚合粉末的特定区域选择性地施加溶剂从而在所述区域粘结聚合粉末以确定原型部件的横截面的步骤。重复步骤（A）和（B）制造具有要铸造的模具组件的构造的完整的原型部件。然后用浆料涂覆原型部件形成围绕原型部件的外壳。然后加热外壳使外壳硬化并使原型部件蒸发，从而生成包含原型部件的阴像（NEGATIVEIMAGE）的外壳。将熔融材料浇注至外壳中形说明书CN104139155A2/7页5成模具组件。0005根据本发明的另一方面，提供一种制造模具组件的方法，包括利用添加制造工艺形成模型芯包的步骤，其中模型芯包包含要铸造的模具组件的阴像。将熔融材料浇注至模型芯包中并且冷却熔融材料以形成模具组件，该模具组件具有在加。
13、或减1MM至5MM的准确度范围内的近净构造（NEARNETCONFIGURATION）的模型芯包。0006根据本发明的又一方面，提供一种制造用于铸造模具组件的多个砂模包的方法，包括利用添加的3D印刷机印刷多个砂模包的步骤，其中多个砂模包包含一个或多个模具组件构造。将从多个砂模包中选择的砂模包嵌套到具有与每一个选择的砂模包连通的流道的铸造结构中。利用流道将熔融材料浇注至铸造结构中填充每一个选择的砂模包。然后冷却熔融材料以形成具有每一个选择的砂模包的近净构造的唯一模具组件。0007所属技术领域的技术人员阅读下述的说明、权利要求和附图后会更好地理解本发明的这些和其它方面、目的及特征。附图说明0008。
14、图1是在砂印装置形成砂模包之前的工作箱或刚性容纳箱的俯视透视图；0009图2是在工作箱中散布一层细微粒时图1的工作箱的俯视透视图；0010图3是当通过砂印装置将粘合剂加到印刷区中以形成砂模包的横截面层时图1的工作箱的俯视透视图；0011图4是砂印装置印刷若干层砂后的图1的工作箱的俯视透视图；0012图5是新的细微粒层正覆盖工作箱的印刷表面的图1的工作箱的俯视透视图；0013图6是已经印刷多个模型芯包并且从印刷装置中移除工作箱之后的图1的工作箱的俯视透视图；0014图6A是当从工作箱中移除时的多个模型芯包的透视图，其中模型芯包由粘合的砂制成并且多余的未粘合的砂将要移除；0015图7是上、下型模总。
15、成的俯视透视图，其中上、下型模总成具有嵌套在其中的印刷的砂模包；0016图8是铸造的模具组件的透视图；0017图9是模具总成的透视图，其中模具总成具有附于其上的模具组件；以及0018图10是表示用于生成原型部件的添加制造工艺的流程图。具体实施方式0019为了进行说明，此处的术语“上”（“UPPER”），“下”（“LOWER”），“右”（“RIGHT”），“左”（“LEFT”），“后”（“REAR”），“前”（“FRONT”），“垂直”（“VERTICAL”），“水平”（“HORIZONTAL”）及其派生词将涉及图1所示的发明。但是，应理解到的是，本发明可以采用各种可供选择的方位，除非有相反的明。
16、确说明。还应理解到的是，附图所示及说明书所说明的具体装置和程序仅是简单示例性的实施方式。因此，关于此处公开的实施方式的具体的尺寸和其它物理特征不应被认为是限制性的，除非权利要求中另有明确声明。0020由于本发明的准确度和自动化，本发明消除了制造模具组件的工艺中的许多步骤，节省了制造模具组件的大量时间、材料和成本。利用添加制造或添加制备技术，本发明说明书CN104139155A3/7页6的准确度和自动化允许消除生成期望的模具组件的若干后铸造工艺步骤。根据本发明的实施例，通过各种每次一层地三维制造模或原型部件的添加制造工艺提供牺牲模具和牺牲原型部件。用在本发明的添加制造工艺中的牺牲材料包括环氧树脂。
17、、砂、砂与陶瓷的混合物、粉末金属、塑料树脂等等。在本发明的添加制造工艺中，通过生产并连续地堆叠如在添加制造机中产生的期望的模或部件的薄横截面层装配三维（3D）模或原型部件。为了生成用在本发明的方法中的三维部件，利用CAD程序或其它类似的计算机辅助绘图软件生成要形成的模或原型部件的设计数据。0021所属技术领域公知的添加制造工艺的类型包括立体光刻（STEREOLITHOGRAPHYAPPARATUS）（SLA）、3D砂印，以及其它三维印刷机、利用粘结溶剂粘结粉状材料层、塑料组分（PLASTICCOMPOSITION）的喷墨印刷机、利用激光烧结金属基粉末的装置以及所属技术领域公知的、所属技术领域的。
18、技术人员将领会的许多其它这样的工艺。因此，在不背离本发明的主旨的情况下，任何这样的工艺都可以适合于与本发明结合生成模具组件的牺牲原型部件或用于模具组件的牺牲模。0022这样一种快速制造工艺包括现在将进行说明的砂印工艺。该方法开始于首先利用CAD模型程序获取3D数据设计，从而生成用于以下说明的、将以卷边钢模具组件的形式呈现的模具组件的砂模包。然而，可以预期的是可以利用该工艺生成任何这样的模具组件。首先利用CAD程序生成原型部件的3D影像。然后从3DCAD模型中减去原型部件或模型，从而生成砂模包设计。然后利用参照图16说明的技术制造最终的砂模包的3D模型。0023现在参照图16，由包括木材、金属等。
19、在内的任意数量的材料制成的工作箱40放置在印刷装置42的下方。工作箱40限定印刷区44，如以下进一步说明的那样，在印刷区44中，多个堆叠的微粒层将构成模型芯包（MOLDCOREPACKAGE）。印刷装置42能够印刷3D模、型芯和用于本发明的模型芯包。0024本发明所使用的术语“模型芯包”指砂印的或以其它方式形成的、为铸造熔融材料而准备的模。术语“模”指模型芯包的组件，术语“型芯”指嵌入到模中、用于取代熔融材料浇注至模型芯包中的嵌入物。因此，模和型芯的结合生成用于铸造的模型芯包。为了说明利用以下讨论的利用三维印刷工艺的模型芯包或砂模包的形成，将参照如图7所示的砂模包110仅仅进行示例性说明。应当。
20、理解的是，可以印刷若干个不同的砂模包用于铸造其它模具组件，并且可以在单个印刷工艺中同时印刷这样的砂模包。0025印刷装置42包括在沉积槽48位置的漏斗46，沉积槽48在印刷区44内部铺设例如硅砂、陶瓷与砂的混合物等这样的活化细微粒50的薄层。微粒50可以是包括直径为0002MM至2MM的任何尺寸。印刷装置42还包括粘合剂（BINDER）沉积装置或粘合剂分配器52。如以下详细公开的那样，粘合剂分配器52以期望的砂模包或砂型芯包的单层的构造或样式80喷出薄层粘合剂或粘结剂16。砂的分层以及在细微粒50上通过粘合剂分配器52喷出粘结剂16的重复导致由多个堆叠的微粒层产生三维砂模包或砂型芯包。经过足以。
21、印刷每一薄层细微粒50的一段时间，连续地添加制造3D砂模包，使得每一层粘合的微粒进一步与邻近的层粘结，从而形成完整的砂模包。完整的砂模包的每一薄层测量大约028MM。砂模包将最终用作制备例如图8所示的卷边钢120这样的模具组件的牺牲模。0026具体参照图1，开发一种计算机辅助设计（CAD）程序，其中在与印刷装置42联接的计算机60上输入并加载多个砂模包100（图6A）的具体构造。计算机60将来自CAD程序说明书CN104139155A4/7页7的具有多个砂模包100的具体构造的信息馈入印刷装置42，用于形成砂模包100。0027可以预期的是，CAD或任何其它形式的3D建模软件都可以用于为3D印。
22、刷装置42提供足够的信息以形成期望的砂模包100。在开启3D印刷装置42之前，通过微粒喷口62将预定数量的细微粒50连同由活化剂喷口72提供的活化涂层或活化剂70倾倒入漏斗46中。尽管所示的实施例使用例如细微粒50这样的细砂，但如上提到的那样，细微粒50可以包括适合于这里公开的添加制造技术的任何种类的材料或它们的结合。细微粒50在漏斗46中与活化剂70混合。可以通过搅拌器74或其它公知的混合装置混合细微粒50和活化剂70的混合物，使得细微粒50完全混合和活化。细微粒50和活化剂70完全混合之后，将细微粒50移至沉积槽48。现在参照图26，细微粒50移至沉积槽48之后，通过沉积槽48以沉积未粘合。
23、的砂90的细且均匀的层的方式横跨印刷区44散布细微粒50。在工作箱40中的印刷区44上散布薄层之后，将粘合剂或粘结剂16喷在活化的细微粒50上（图3）。粘结剂16由粘合剂分配器52分配，粘合剂分配器52以表示期望的砂模包100的第一薄横截面层的样式80喷出一薄层粘结剂16。在喷出粘结剂16之后，准备另一细微粒50和活化剂70的混合物，并将混合物倾倒入沉积槽48。如图5所示，然后沉积槽48在工作箱40中、在之前散布的细微粒50层之上分配未粘合的活化的细微粒50的另一层90。粘合剂分配器52再次越过印刷区44，以表示邻近第一薄横截面层的期望的砂模包100的第二薄横截面层的样式80喷出薄层粘结剂16。
24、。重复这些步骤多次，直到已经印出完整的砂模包110的每一横截面层（图7）。利用该添加制造技术，实际上可以形成任何形状的砂模包。而且，利用3D砂印制造的砂模包可以具有通过其它公知的减法方法无法生成的内部结构特征。0028如图3所示，如前所述的示例性砂印工艺正在生成将用作形成模具组件的模的多个砂模包100。因此，如前所述的砂印工艺能够在单个印刷时段（PRINTSESSION）印刷若干个不同的砂模包，用于铸造多种唯一的模具组件。由于3D砂印技术的精确度和准确度，可以在单个印刷工艺中在任何位置印刷80至150个砂模包。因此，如图6A所示，所示的多个砂模包100用如前所述的附加制造工艺印刷，并且移除未粘。
25、合的砂，从而露出用于生成如图8所示的卷边钢120形式的模具组件的各个砂模包，例如如图7所示的砂模包110。0029一俟已经印刷砂模包100，将它们从工具箱40中移除然后传送至铸造厂铸造。砂模包100可以是用于铸造多种模具组件的唯一的模，其中每一个砂模包包含要铸造的模具组件的阴像（NEGATIVEIMAGE）。本发明使用的术语“阴像”或“负构造（NEGATIVECONFIGURATION）”指在模中形成的、赋予与由模铸造或以其它方式形成的部件中的正像或构造互补的图像或构造。在铸造厂，例如选自多个印刷的砂模包100的砂模包110114这样的砂模包嵌套到上型116和下型118框架装置或铸造结构中，如。
26、图7所示，用普通的铸造用砂和模具组件铸件支承它们。如图7的实施例所示，所示上型模116具有嵌套在其中的砂模包110A114A。进一步如图7所示，所示下型模118具有同样嵌套在其中的关联的砂型芯包110114。在铸造工艺过程中，利用设置在上型模116的上部的接入点（未示出）将熔融材料倒入上、下型模116、118中从而用熔融铸造材料填充砂模包110114。通常，为了制造模具组件，用工具钢作为熔融材料。将工具钢倒入设置在上型模116的上部的接入点，然后工具钢会流经一系列可以经过上型模116至下型模118、然后向砂模包110114延伸从而最大限度填充砂模包110114的流道。可以进一步预期的是，可以在。
27、邻近的砂模包之间印刷流道从而允许熔融材料从一个砂模包通向邻近的砂模包。可以在上型模116的上部设置说明书CN104139155A5/7页8一个或多个冒口（RISER）（未示出），用来指示熔融材料何时已经填满设置在上、下型装置中的砂模包。当熔融材料在砂模包中固化和硬化时，移除上、下型模116、118，打碎或以其它方式破坏砂型芯包110114，从而露出铸造的模具组件。从铸造的模具组件中移除用于在砂模铸造工艺过程中填充砂模包110114的流道系统，然后擦洗并清洁铸造的模具组件从而露出精确制造的、准确构造的模具组件，其几乎不需要在模具总成中精加工。如上提到的那样，上述3D砂印技术还可以用于生成用于铸造。
28、模座（DIESHOE）140（图9）的模具显示砂模包（DIESHOWSANDMOLDPACKAGE），模具组件可以连接至模座用于制造冲压工艺中使用的完整的模具总成。0030铸造模具组件的准确度和精确度在大约15MM的准确度范围内，或者更优选加或减08MM。因此，铸造的模具组件需要增加极少的额外加工原料，大约1MM至15MM。与产生大约10MM的额外加工原料的标准砂铸造方法相比，由于原料的量减少，本发明的铸造的模具组件可以在安装基座122处硬化并且进行研磨，如图8所示，然后进行精加工。这样减少了白光扫描、程序编制、粗加工、硬化、用于硬化的运输以及安装基座的抛光。此外，由于铸造的准确度，可以完全去。
29、掉具有切削刃的模具组件的切削表面的加工。0031与传统的铸造工艺相比，由于存在投放市场时间的明显减短，本发明赋予诸多优点，因为生产完整的模具组（DIESET）的时间表可以减少多达10至17天。另一明显优点是对模具组件的设计约束的消除。由于利用上述附加制造技术印刷砂模包，减法制造中发现的传统限制得以消除，使得可以生成复合砂模包，用于铸造具有复杂几何体和功能性的模具组件。此外，由于铸造的准确度，目前需要的耗时后铸造加工的模具组件的一些特征可以留下作为铸件，或者几乎不需要精加工。例如，如图8的卷边钢120上所示的钻孔124和沉孔（COUNTERBOREHOLE）126可以铸造为模具组件的一部分，并且。
30、需要很少的后铸造加工来开发用于连接卷边钢120和例如图9所示的模座140这样的模座的可用连接装置。为了生成例如如图8的卷边钢120上所示的钻孔124和沉孔126，可以用这样的连接特征的阴像印刷砂模包。此外，砂模包可以印刷有例如如图8的卷边钢120上所示的切削刃128这样的模具组件的其它特征的阴像。本发明的灵活性允许模具组件生成有热处理深度优化特征（HEATTREATDEPTHOPTIMIZATIONFEATURE）。热处理深度优化目前依赖于模具组件的几何体和厚度。利用本发明的方法的模具组件铸件可以具有优化热处理深度所需的复杂几何体和厚度。由于印刷的砂模包的准确度，还可以去除在铸造工艺过程中生成。
31、的铸造闪光（CASTINGFLASH）。通常，铸造闪光在传统的砂铸造工艺中产生，并且之后必须用机器切削该铸造闪光。本发明的方法大大降低或完全消除产生的铸造的模具组件上的铸造闪光量。0032如前所述，（聚苯乙烯泡沫塑料）或CNC加工的坯料可以用于生成之后用于形成铸造模具组件的模的原型部件。本发明还涉及利用添加制造技术生成之后用于铸造模具组件的模的生成的原型部件。对于前述添加制造技术而言，优选的一个工艺是利用包含聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的聚合粉末作为基底构建材料（BASEBUILDINGMATERIAL）形成聚合原型部件的添加制造技术。本发明中，利用PMMA粉末的添加制造工艺也称为PMMA工艺。
32、。所属技术领域的技术人员应当领会的是，其它添加制造技术也可以用来生成之后用于铸造工艺的原型部件。0033如图10所示，PMMA工艺包含利用STL或CAD文件从计算机200产生原型部件的说明书CN104139155A6/7页93D设计数据。例如如图10所示的原型部件220这样的原型部件将具有要铸造的模具组件部件的构造。利用计算机生成的设计数据，复涂机（RECOATER）202在构建平台206上散布薄层PMMA粉末204。散布PMMA粉末从概念上讲与散布细微粒50类似，如参照图16提到的那样。在构建平台206上散布一层PMMA粉末204之后，计算机控制的印刷头喷出溶剂或粘合剂的微小液滴粘合PMMA。
33、粉末微粒以形成原型部件的横截面层208。一俟完成横截面层，构建平台206下降大约028MM，并且另一层PMMA粉末204覆盖在构建平台206上。以028MM的层逐层重复工艺直到完成原型部件。如图10所示，当PMMA工艺完成时，原型部件220本质上埋藏在未粘合的PMMA粉末204中。使用真空装置或者以其它方式从原型部件220中移除该未粘合的PMMA粉末204，并且未粘合的PMMA粉末204可以在另外的PMMA工艺中重复利用。一俟原型部件220完成，可以在低温箱中对其进行后固化。可以预期的是，例如如图16所示的工作箱40这样的工作箱也可以在PMMA成形工艺中实施从而包含未粘合的PMMA粉末。然后用。
34、蜡树脂（WAXRESIN）浸透原型部件220从而密封原型部件220。0034一俟生成原型部件，将其拿到铸造厂生成要用于熔模铸造工艺的外壳。为了将原型部件用于熔模铸造工艺，将部件220浸入陶瓷浆料中或以其它方式涂覆陶瓷浆料，涂覆整个部件220。然后将部件下沉或以其它方式引入砂的流化床、陶瓷与砂或其它类似的粉末材料中，粘住液态陶瓷浆料。一俟已经施加来自砂的流化床的砂，使液态陶瓷浆料和砂的混合物干燥并硬化，然后重复该工艺多次以形成在原型部件周围并围绕原型部件的坚硬陶瓷外壳。一俟形成足够厚度的外壳，加热包含原型部件的该外壳，使得设置在陶瓷外壳中的聚合原型部件烧掉或蒸发。因此，加热工艺之后，给操作员留下。
35、包含原型部件的阴像的陶瓷外壳。利用熔模铸造或外壳铸造工艺，将例如工具钢这样的熔融材料倒入具有原型部件的阴像的陶瓷外壳中。熔融材料固化之后，打碎或以其它方式破坏陶瓷外壳从而露出铸造的金属件，根据本发明，该铸造的金属件将是例如如图8所示的模具组件120这样的模具组件。0035利用该PMMA工艺，可以逐层制造表示模具组件的准确、精确的原型部件，使得可以在原型部件中形成复杂几何体从而制造具有近净尺寸的原型部件的模具组件铸件。正如上述提到的三维砂印工艺，PMMA工艺还减少制造成品模具组件通常需要的铸造后粗加工和精加工步骤。利用如上所述的PMMA原型部件的模具组件铸件可以具有在大约15MM的准确度范围内的。
36、近净尺寸的原型部件。此外，可以预期的是，该准确度的范围可以在形成外壳的原型部件加或减08MM的范围内。0036模型芯包以及由模型芯包制造例如但不限于这里公开的模具组件这样的工具的方法提供改善的生成具有优化的壁厚度以及需要的热处理深度的性能，由此降低了翘曲、裂缝等的可能性。此外，与由印刷工艺制造模型芯包关联的准确度提供较好的部件品质、精确度和设计灵活性。而且，可以将模型芯包和由模型芯包制成的模具组件设计为提高循环时间，由此增加部件制造能力。0037所属技术领域的技术人员应当理解的是，所描述的本发明的结构和其它组件不限于任何具体的材料。这里公开的本发明的其它示例性实施例可以由任何种材料和添加制造技。
37、术制成，除非这里另有说明。同样重要的是，需注意示例性实施例中示出的本发明的元件的构造和设置仅是示例性的。尽管本发明的很少一些实施例在说明书中进行了详细说明，但阅读本发明的所属技术领域的技术人员将容易地理解到，多种变化也是可能的（例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装布置，材料的应用，颜色，方位等）而实说明书CN104139155A7/7页10质上并不脱离本发明的新颖教导和优势。例如，示出的一体成型的元件可以由多个示为可以一体成型的多个零件的部件或元件构成，界面的操作可以倒过来或做其它变化，系统的结构和/或部件或连接器或其它元件的长度或宽度可以改变，元件之间提供的调节位置的类型。
38、或数目可以改变。应注意的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够强度或耐用性，具有多种色彩、纹理或其组合的任一的多种类型材料中的任一种形成。因此，所有这些变化均包括于本发明的保护范围内。可以对上述的实施例和其它示例性实施例的设计、操作条件和设置进行其它的替代、修正、改变和省略而不脱离本发明的精神。0038应理解到的是，任何所述的过程或所述过程中的步骤可以与其它公开的过程或步骤组合以形成本发明的保护范围的结构。此处公开的示例性的结构和过程仅用于说明而不构成对本发明的限制。还应理解到的是，对前述的结构和方法所做的改变和修正并不脱离本发明的保护范围，进一步地应理解到的是，这些概念涵盖于权利要求中，除非这些权利要求的文字表述有相反的表示。说明书CN104139155A101/9页11图1说明书附图CN104139155A112/9页12图2说明书附图CN104139155A123/9页13图3说明书附图CN104139155A134/9页14图4说明书附图CN104139155A145/9页15图5说明书附图CN104139155A156/9页16图6说明书附图CN104139155A167/9页17图6A图7说明书附图CN104139155A178/9页18图8图9说明书附图CN104139155A189/9页19图10说明书附图CN104139155A19。