一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管件后处理方法

技术领域

本发明涉及快速成型技术领域，尤其涉及一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管件后处理方法。

背景技术

使用SLS工艺打印汽车冷却系统中的塑料管类零件，例如三通、四通和管等，由于受打印材料致密度、表面粗糙度和结构影响，可能存在渗漏问题。为了解决该问题，需要对打印的塑料管件进行后处理。现有后处理技术在零件打印、清粉、喷砂之后，直接将零件与混合好的环氧树脂共同加热至100℃，在烘箱内用刷子将环氧树脂快速涂覆至零件表面，将零件放于环氧树脂烘干机内平面上加热至100℃烘干，这种方式无法涂覆零件内部以及加强筋等结构复杂区域，效率较低，操作者需要在高温环境下工作，并且对表面粗糙度无法起到改善作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管件后处理方法，改良了原有涂覆方式，能够全面涂覆复杂结构，提高工作效率，降低涂层表面粗糙度，进而解决塑料管件的渗漏问题。

本发明通过以下的技术方案实现：

一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管件后处理方法，包括以下步骤：打磨，打磨打印后的塑料管件表面，降低塑料管件表面粗糙度；清洗，使用超声波清洗打磨后的塑料管件；烘干，充分烘干清洗后塑料管件表面水分；浸泡，将烘干后塑料管件完全浸没于环氧树脂溶液；悬挂静置，保持浸泡后的塑料管件在悬挂姿态下静置；环氧烘干，保持悬挂静置后的塑料管件在悬挂姿态下烘干。

进一步地，所述的打磨使塑料管件的表面粗糙度3≤R

进一步地，所述的清洗包括以下步骤：使用超声波清洗机，3％～5％浓度碱水加热至60～90摄氏度清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌大于5min洗去附着在塑料管件上的碱液。

进一步地，所述的环氧树脂溶液为环氧树脂水溶液。

进一步地，所述的环氧树脂水溶液中，环氧树脂、固化剂与水的重量比为：8:4:8≤环氧树脂:固化剂:水≤8:4:12，所述的浸泡为塑料管件在环氧树脂水溶液中完全浸泡18～60min。

进一步地，所述的塑料管件上设置有悬挂孔。

进一步地，所述的悬挂静置时间为1h。

进一步地，所述的环氧烘干是将塑料管件放入环氧烘干机中，温度为60～90℃下烘干1～3h。

进一步地，所述的塑料管件在打印之前需要将管接头单边加厚0.3～1.5mm。

进一步地，所述的塑料管件为三通或四通或管。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述方法在塑料管件打印、喷砂之后，进行打磨处理，降低塑料管件表面粗糙度，减小了胶管与管接头接触面产生的缝隙。

2.将清洗烘干后的塑料管件完全浸没于环氧树脂水溶液，排除内部气泡，使内壁同时形成环氧树脂保护膜，材料自身的孔隙也得以填充。

3.预留悬挂孔，方便塑料管件静置悬挂，静置悬挂也使塑料管件内部多余环氧树脂流出，保证环氧树脂溶液在塑料管件表面趋于均匀。

4.打印前对塑料管件的数模进行处理，管接头处单边增加0.3～1.5mm余量，解决了工件冷却后收缩，塑料管件的管径尺寸小于图纸要求，胶管与塑料管件管接头之间夹紧力不足的问题。

附图说明

图1本发明的后处理方法流程图。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。

按照图1所示，本发明提供一种有效基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管件后处理方法。冷却系统塑料管件打印前包括塑料管件的数模处理，打印后包括清粉、喷砂、打磨、清洗、烘干、浸泡、悬挂静置、环氧烘干、缓冷和试漏。

数模处理

在塑料管件打印前，对数模的处理包括管接头处加厚和预留悬挂孔。塑料管件数模的管接头处单边加厚0.3～1.5mm，即留有0.3～1.5mm厚的余量。解决工件冷却后收缩和后处理加工之后，塑料管件的管径尺寸小于图纸要求，造成胶管与塑料管件管接头之间夹紧力不足的问题。预留悬挂孔是在数模处理时，在塑料管件边缘打一直径1mm的小孔作为悬挂孔，方便后续悬挂操作。

打磨

打印、喷砂之后，为了降低工件表面粗糙度，使用纱布条对塑料管件接头处进行打磨处理。采用砂布条进行打磨，具体流程是首先使用240目砂布条进行打磨，之后采用320目砂布条进行打磨，直到表面粗糙度达到3≤R

清洗

在打磨之后，对塑料管件进行清洗处理，以清洗掉微小的磨粒和打磨过程中沾染的油污，保证后续涂层质量。清洗处理包括碱水清洗和清水清洗。碱水清洗是在超声波清洗机中加入3％～5％浓度碱水，将塑料管件放入碱水之后加热碱水至60～90摄氏度，清洗10min后取出。清水清洗是从碱水中取出塑料管件后，用清水冲洗搅拌大于5min，洗去附着在塑料管件上的碱液。

烘干

烘干是在清洗完塑料管件之后，放入烘干机，充分烘干表面水分。

浸泡

在浸泡塑料管件前，需要调制环氧树脂溶液。为了提高环氧树脂流动性和渗透性，延缓其凝固，需要将配好的环氧树脂添加水形成环氧树脂水溶液。水的比例不可过高，否则会影响成膜质量，并且使烘干时间变长，环氧树脂、固化剂与水的重量比为：8:4:8≤环氧树脂:固化剂:水≤8:4:12。

浸泡时，将清洗烘干后的塑料管件完全浸没于环氧树脂水溶液，排除内部气泡，浸泡18～60min，使内壁也形成环氧树脂保护膜，同时也填充了材料自身的孔隙。

悬挂静置

使用铁丝等细丝穿过预留的悬挂孔，将塑料管件悬挂在架子上，保持悬挂姿态静置1h，内部多余环氧树脂流出，在表面张力和重力的共同作用下，环氧树脂溶液在塑料管件表面趋于均匀。

环氧烘干

保持悬挂姿态将塑料管件放入环氧烘干机中，防止环氧树脂膜被破坏，在温度为60～90℃下烘干1～3h。

缓冷

环氧烘干，塑料管件随烘干机一起缓慢冷却至室温之后取出。

试漏

缓冷后的塑料管件经过清洗、试漏，合格之后入库。

实施例

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明的实施例1提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料三通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：三通打印前，在三通数模的管接头处单边加厚0.3mm，在三通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的三通表面，降低三通表面粗糙度至Ra＝3，Rz＝18；

清洗：在超声波清洗机中加入3％浓度碱水，将三通放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌10min，洗去附着在三通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后三通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的三通完全浸没于环氧树脂水溶液中60min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:8；

悬挂静置：保持浸泡后的三通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将三通放入环氧烘干机中，在温度为60℃下烘干3h。

实施例2

本发明的实施例2提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料三通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：三通打印前，在三通数模的管接头处单边加厚0.5mm，在三通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的三通表面，降低三通表面粗糙度至Ra＝3.2，Rz＝12.5；

清洗：在超声波清洗机中加入3.5％浓度碱水，将三通放入碱水之后加热碱水至70摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌7min，洗去附着在三通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后三通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的三通完全浸没于环氧树脂水溶液中35min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:9；

悬挂静置：保持浸泡后的三通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将三通放入环氧烘干机中，在温度为70℃下烘干2.5h。

实施例3

本发明的实施例3提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料三通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：三通打印前，在三通数模的管接头处单边加厚0.8mm，在三通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的三通表面，降低三通表面粗糙度至Ra＝3.6，Rz＝22；

清洗：在超声波清洗机中加入4％浓度碱水，将三通放入碱水之后加热碱水至80摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌6min，洗去附着在三通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后三通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的三通完全浸没于环氧树脂水溶液中20min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:11；

悬挂静置：保持浸泡后的三通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将三通放入环氧烘干机中，在温度为80℃下烘干2h。

实施例4

本发明的实施例4提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料三通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：三通打印前，在三通数模的管接头处单边加厚1.5mm，在三通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的三通表面，降低三通表面粗糙度至Ra＝5，Rz＝25；

清洗：在超声波清洗机中加入5％浓度碱水，将三通放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌5min，洗去附着在三通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后三通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的三通完全浸没于环氧树脂水溶液中18min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:12；

悬挂静置：保持浸泡后的三通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将三通放入环氧烘干机中，在温度为90℃下烘干1h。

实施例5

本发明的实施例5提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料四通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：四通打印前，在四通数模的管接头处单边加厚0.3mm，在四通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的四通表面，降低四通表面粗糙度至Ra＝3，Rz＝18；

清洗：在超声波清洗机中加入3％浓度碱水，将四通放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌10min，洗去附着在四通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后四通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的四通完全浸没于环氧树脂水溶液中60min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:8；

悬挂静置：保持浸泡后的四通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将四通放入环氧烘干机中，在温度为60℃下烘干3h。

实施例6

本发明的实施例6提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料四通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：四通打印前，在四通数模的管接头处单边加厚0.5mm，在四通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的四通表面，降低四通表面粗糙度至Ra＝3.2，Rz＝12.5；

清洗：在超声波清洗机中加入3.5％浓度碱水，将四通放入碱水之后加热碱水至70摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌7min，洗去附着在四通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后四通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的四通完全浸没于环氧树脂水溶液中35min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:9；

悬挂静置：保持浸泡后的四通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将四通放入环氧烘干机中，在温度为70℃下烘干2.5h。

实施例7

本发明的实施例7提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料四通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：四通打印前，在四通数模的管接头处单边加厚0.8mm，在四通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的四通表面，降低四通表面粗糙度至Ra＝3.6，Rz＝22；

清洗：在超声波清洗机中加入4％浓度碱水，将四通放入碱水之后加热碱水至80摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌6min，洗去附着在四通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后四通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的四通完全浸没于环氧树脂水溶液中20min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:11；

悬挂静置：保持浸泡后的四通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将四通放入环氧烘干机中，在温度为80℃下烘干2h。

实施例8

本发明的实施例8提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料四通后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：四通打印前，在四通数模的管接头处单边加厚1.5mm，在四通边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的四通表面，降低四通表面粗糙度至Ra＝5，Rz＝25；

清洗：在超声波清洗机中加入5％浓度碱水，将四通放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌5min，洗去附着在四通上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后四通表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的四通完全浸没于环氧树脂水溶液中18min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:12；

悬挂静置：保持浸泡后的四通在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将四通放入环氧烘干机中，在温度为90℃下烘干1h。

实施例9

本发明的实施例9提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：管打印前，在管数模的管接头处单边加厚0.3mm，在管边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的管表面，降低管表面粗糙度至Ra＝3，Rz＝18；

清洗：在超声波清洗机中加入3％浓度碱水，将管放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌10min，洗去附着在管上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后管表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的管完全浸没于环氧树脂水溶液中60min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:8；

悬挂静置：保持浸泡后的管在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将管放入环氧烘干机中，在温度为60℃下烘干3h。

实施例10

本发明的实施例10提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：管打印前，在管数模的管接头处单边加厚0.5mm，在管边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的管表面，降低管表面粗糙度至Ra＝3.2，Rz＝12.5；

清洗：在超声波清洗机中加入3.5％浓度碱水，将管放入碱水之后加热碱水至70摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌7min，洗去附着在管上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后管表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的管完全浸没于环氧树脂水溶液中35min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:9；

悬挂静置：保持浸泡后的管在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将管放入环氧烘干机中，在温度为70℃下烘干2.5h。

实施例11

本发明的实施例11提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：管打印前，在管数模的管接头处单边加厚0.8mm，在管边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的管表面，降低管表面粗糙度至Ra＝3.6，Rz＝22；

清洗：在超声波清洗机中加入4％浓度碱水，将管放入碱水之后加热碱水至80摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌6min，洗去附着在管上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后管表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的管完全浸没于环氧树脂水溶液中20min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:11；

悬挂静置：保持浸泡后的管在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将管放入环氧烘干机中，在温度为80℃下烘干2h。

实施例12

本发明的实施例12提供一种基于SLS打印工艺的冷却系统塑料管后处理方法，还包括以下步骤：

数模处理：管打印前，在管数模的管接头处单边加厚1.5mm，在管边缘打一直径1mm的小孔。

打磨：打磨打印后的管表面，降低管表面粗糙度至Ra＝5，Rz＝25；

清洗：在超声波清洗机中加入5％浓度碱水，将管放入碱水之后加热碱水至60摄氏度，清洗10min后取出，用清水冲洗搅拌5min，洗去附着在管上的碱液；

烘干：充分烘干清洗后管表面水分；

浸泡：将清洗烘干后的管完全浸没于环氧树脂水溶液中18min，环氧树脂水溶液中环氧树脂、固化剂与水的重量比为：环氧树脂:固化剂:水＝8:4:12；

悬挂静置：保持浸泡后的管在悬挂姿态下静置，悬挂静置时间为1h；

环氧烘干：保持悬挂姿态将管放入环氧烘干机中，在温度为90℃下烘干1h。前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。