CAD)與制造(CAM)一體化5)與反求工程(ReverseEngineering)、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等相結(jié)合,成為產(chǎn)品決速開(kāi)發(fā)的有力工具。因此,快速成型技術(shù)在制造領(lǐng)域中起著越來(lái)越重要的作用,并將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重要影響。金屬材料分類(lèi)快速成型技術(shù)的分類(lèi):快速成型技術(shù)根據(jù)成型方法可分為兩類(lèi):基于激光及其他光源的成型技術(shù)(LaserTechnology),例如:光固化成型(SLA)、分層實(shí)體制造(LOM)、選域激光粉末燒結(jié)(SLS)、形狀沉積成型(SDM)等;基于噴射的成型技術(shù)(JettingTechnoloy),例如:熔融沉積成型(FDM)、三維印刷(3DP)、多相噴射沉積(MJD)。下面對(duì)其中比較成熟的工藝作簡(jiǎn)單的介紹。1、SLA(StereolithogrphyApparatus)工藝SLA工藝也稱(chēng)光造型或立體光刻,由CharlesHul于1984年獲美國(guó)專(zhuān)利。1988年美國(guó)3DSystem公司推出商品化樣機(jī)SLA-I,這是世界上***臺(tái)快速成型機(jī)。SLA各型成型機(jī)機(jī)占據(jù)著RP設(shè)備市場(chǎng)的較大份額。SLA技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹(shù)脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長(zhǎng)和強(qiáng)度的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料也就從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。SLA工作原理:液槽中盛滿(mǎn)液態(tài)光固化樹(shù)脂激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下。由于工藝本身的特點(diǎn),產(chǎn)品成型后不需要后處理,然而,只有在大批量生產(chǎn)的情況下才能顯示出成本低的優(yōu)點(diǎn)。梁溪區(qū)有名的金屬制品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
有選擇地?zé)Y(jié)下層截面。燒結(jié)完成后去掉多余的粉末,再進(jìn)行打磨、烘干等處理得到零件。SLS工藝的特點(diǎn)是材料適應(yīng)面廣,不僅能制造塑料零件,還能制造陶瓷、蠟等材料的零件,特別是可以制造金屬零件。這使SLS工藝頗具吸引力。SLS工藝無(wú)需加支撐,因?yàn)闆](méi)有燒結(jié)的粉末起到了支撐的作用。4、3DP(ThreeDimensionPrinting)工藝三維印刷工藝是美國(guó)麻省理工學(xué)院E-manualSachs等人研制的。已被美國(guó)的Soligen公司以DSPC(DirectShellProductionCasting)名義商品化,用以制造鑄造用的陶瓷殼體和型芯。3DP工藝與SLS工藝類(lèi)似,采用粉末材料成型,如陶瓷粉末、金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過(guò)燒結(jié)連結(jié)起來(lái)的,而是通過(guò)噴頭用粘結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉來(lái)上面。用粘結(jié)劑粘接的零件強(qiáng)度較低,還須后處理。先燒掉粘結(jié)劑,然后在高溫下滲人金屬,使零件致密化,提**度。(FusedDepostionModeling)工藝熔融沉積制造(FDM)工藝由美國(guó)學(xué)者ScottCrump于1988年研制成功。FDM的材料一般是熱塑性材料,如蠟、ABS、尼龍等。以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng),同時(shí)將熔化的材料擠出,材料迅速凝固,并與周?chē)牟牧夏Y(jié)。宜興推廣金屬制品量大從優(yōu)定向固化:可以生產(chǎn)具有優(yōu)良抗疲勞性能的非常堅(jiān)固的超耐熱合金澆注到模型里;
由于RP系統(tǒng)是由三維CAD模型直接驅(qū)動(dòng),因此首先要構(gòu)建所加工工件的三維CAD模型。該三維CAD模型可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等)直接構(gòu)建,也可以將已有產(chǎn)品的二維圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換而形成三維模型,或?qū)Ξa(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行激光掃描、CT斷層掃描,得到點(diǎn)云數(shù)據(jù),然后利用反求工程的方法來(lái)構(gòu)造三維模型。2)三維模型的近似處理。由于產(chǎn)品往往有一些不規(guī)則的自由曲面,加工前要對(duì)模型進(jìn)行近似處理,以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作。由于STL格式文件格式簡(jiǎn)單、實(shí)用,已經(jīng)成為快速成型領(lǐng)域的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)接口文件。它是用一系列的小三角形平面來(lái)逼近原來(lái)的模型,每個(gè)小三角形用3個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)和一個(gè)法向量來(lái)描述,三角形的大小可以根據(jù)精度要求進(jìn)行選擇。STL文件有二進(jìn)制碼和ASCll碼兩種輸出形式,二進(jìn)制碼輸出形式所占的空間比ASCⅡ碼輸出形式的文件所占用的空間小得多,但ASCⅡ碼輸出形式可以閱讀和檢查。典型的CAD軟件都帶有轉(zhuǎn)換和輸出STL格式文件的功能。3)三維模型的切片處理。根據(jù)被加工模型的特征選擇合適的加工方向,在成型高度方向上用一系列一定間隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的輪廓信息。間隔一般取,常用。間隔越小,成型精度越高。
能在液態(tài)表而上掃描,掃描的軌跡及光線(xiàn)的有無(wú)均由計(jì)算機(jī)控制,光點(diǎn)打到的地方,液體就固化。成型開(kāi)始時(shí),工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確定的深度.聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描,即逐點(diǎn)固化。當(dāng)一層掃描完成后.未被照射的地方仍是液態(tài)樹(shù)脂。然后升降臺(tái)帶動(dòng)平臺(tái)下降一層高度,已成型的層面上又布滿(mǎn)一層樹(shù)脂,刮板將粘度較大的樹(shù)脂液面刮平,然后再進(jìn)行下一層的掃描,新周化的一層牢周地粘在前一層上,如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。SLA方法是快速成型技術(shù)領(lǐng)域中研究得**多的方法.也是技術(shù)上**為成熟的方法。SLA工藝成型的零件精度較高,加工精度一般可達(dá)到mm,原材料利用率近100%。但這種方法也有白身的局限性,比如需要支撐、樹(shù)脂收縮導(dǎo)致精度下降、光固化樹(shù)脂有一定的毒性等。2、LOM(LaminatedObjectManufacturing,LOM)工藝LOM工藝稱(chēng)疊層實(shí)體制造或分層實(shí)體制造,由美國(guó)Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研制成功。LOM工藝采用薄片材料,如紙、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時(shí),熱壓輥熱壓片材,使之與下面已成型的工件粘接。用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框??梢允褂孟鹌つP鸵越档图庸さ某杀?。
并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)域內(nèi)切割出上下對(duì)齊的網(wǎng)格。激光切割完成后,工作臺(tái)帶動(dòng)已成型的工件下降,與帶狀片材分離。供料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)收料軸和供料軸,帶動(dòng)料帶移動(dòng),使新層移到加工區(qū)域。工作合上升到加工平面,熱壓輥熱壓,工件的層數(shù)增加一層,高度增加一個(gè)料厚。再在新層上切割截面輪廓。如此反復(fù)直至零件的所有截面粘接、切割完。**后,去除切碎的多余部分,得到分層制造的實(shí)體零件。LOM工藝只需在片材上切割出零件截面的輪廓,而不用掃描整個(gè)截面。因此成型厚壁零件的速度較快,易于制造大型零件。工藝過(guò)程中不存在材料相變,因此不易引起翹曲變形。工件外框與截面輪廓之間的多余材料在加工中起到了支撐作用,所以L(fǎng)OM工藝無(wú)需加支撐。缺點(diǎn)是材料浪費(fèi)嚴(yán)重,表面質(zhì)量差。3、SLS(SelectiveLaserSintering)工藝SLS工藝稱(chēng)為選域激光燒結(jié),由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的1989年研制成功。SLS工藝是利用粉末狀材料成型的。將材料粉末鋪灑在已成型零件的上表面,并刮平,用**度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面,材料粉末在**度的激光照射下被燒結(jié)在一起,得到零件的截面,并與下面已成型的部分連接。當(dāng)一層截面燒結(jié)完后,鋪上新的一層材料粉末。隨著科技的發(fā)展,金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人們的生活領(lǐng)域的運(yùn)用越來(lái)越***,也給社會(huì)創(chuàng)造越來(lái)越大的價(jià)值?;萆絽^(qū)優(yōu)勢(shì)金屬制品性能
可以用于生產(chǎn)壁厚較薄的零件。梁溪區(qū)有名的金屬制品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。沖擊韌性以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱(chēng)為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。[2]金屬材料化學(xué)性能金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱(chēng)為金屬的化學(xué)性能。在實(shí)際應(yīng)用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性(又稱(chēng)作氧化抗力,這是特別指金屬在高溫時(shí)對(duì)氧化作用的抵抗能力或者說(shuō)穩(wěn)定性),以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對(duì)機(jī)械性能的影響等等。在金屬的化學(xué)性能中,特別是抗蝕性對(duì)金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。金屬材料物理性能金屬的物理性能主要考慮:⑴密度(比重):ρ=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米,式中P為重量,V為體積。在實(shí)際應(yīng)用中,除了根據(jù)密度計(jì)算金屬零件的重量外,很重要的一點(diǎn)是考慮金屬的比強(qiáng)度(強(qiáng)度σb與密度ρ之比)來(lái)幫助選材,以及與無(wú)損檢測(cè)相關(guān)的聲學(xué)檢測(cè)中的聲阻抗(密度ρ與聲速C的乘積)和射線(xiàn)檢測(cè)中密度不同的物質(zhì)對(duì)射線(xiàn)能量有不同的吸收能力等等。⑵熔點(diǎn):金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)時(shí)的溫度,對(duì)金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響,并與材料的高溫性能有很大關(guān)系。⑶熱膨脹性隨著溫度變化,材料的體積也發(fā)生變化(膨脹或收縮)的現(xiàn)象稱(chēng)為熱膨脹,多用線(xiàn)膨脹系數(shù)衡量。梁溪區(qū)有名的金屬制品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
江蘇錫坤金屬制品有限公司位于天山路6-1507。公司業(yè)務(wù)分為金屬制品,進(jìn)出口代理等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶(hù)提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司從事建筑、建材多年,有著創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的技術(shù),還有一批**的專(zhuān)業(yè)化的隊(duì)伍,確保為客戶(hù)提供良好的產(chǎn)品及服務(wù)。江蘇錫坤立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,飛快響應(yīng)客戶(hù)的變化需求。