亦即溫度變化1℃時(shí),材料長度的增減量與其0℃時(shí)的長度之比。熱膨脹性與材料的比熱有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中還要考慮比容(材料受溫度等外界影響時(shí),單位重量的材料其容積的增減,即容積與質(zhì)量之比),特別是對(duì)于在高溫環(huán)境下工作,或者在冷、熱交替環(huán)境中工作的金屬零件,必須考慮其膨脹性能的影響。⑷磁性能吸引鐵磁性物體的性質(zhì)即為磁性,它反映在導(dǎo)磁率、磁滯損耗、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、矯頑磁力等參數(shù)上,從而可以把金屬材料分成順磁與逆磁、軟磁與硬磁材料。⑸電學(xué)性能主要考慮其電導(dǎo)率,在電磁無損檢測(cè)中對(duì)其電阻率和渦流損耗等都有影響。金屬材料工藝性能金屬對(duì)各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能,主要有以下四個(gè)方面:⑴切削加工性能:反映用切削工具(例如車削、銑削、刨削、磨削等)對(duì)金屬材料進(jìn)行切削加工的難易程度。⑵可鍛性:反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度,例如將材料加熱到一定溫度時(shí)其塑性的高低(表現(xiàn)為塑性變形抗力的大?。试S熱壓力加工的溫度范圍大小,熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機(jī)械性能有關(guān)的臨界變形的界限、熱變形時(shí)金屬的流動(dòng)性、導(dǎo)熱性能等。⑶可鑄性:反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度。通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等;錫山區(qū)節(jié)能金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
金屬材料硬度硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗(yàn)壓力組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺,每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標(biāo)尺應(yīng)用**為***。HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。3.維氏硬度。江陰特制金屬材料值得推薦黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業(yè)純鐵,含碳0.0218%~2.11%的鑄鐵。
當(dāng)多件的裝配件可以在SLS或是PolyJet中實(shí)行時(shí),要小心地考慮到殘留在原件之間的材料。舉例來說,如圖3所示的FDM技術(shù)的腦型齒輪組,可以不用手工勞動(dòng)就能完成并用一些時(shí)間就能將水溶性支撐進(jìn)行分解。用SLS技術(shù)制作這樣相同的工件,可能需要一個(gè)小時(shí)以上的手工勞動(dòng)來***齒輪與軸柄之件的粉末。有了水溶性支撐,整個(gè)裝配件的CAD資料可以當(dāng)作一個(gè)工件處理。同樣地,也不需要手工勞動(dòng)或是時(shí)間進(jìn)行工件的裝配。快速成型設(shè)備**好能放置于電腦設(shè)計(jì)室內(nèi)以便于工作,要求設(shè)備無煙塵、無震動(dòng)和噪音并且材料安全無毒。而光敏樹脂(SLA)液態(tài)原材料有毒,需特別小心處理,并且需配置抽風(fēng)系統(tǒng),以抽除建模過程中產(chǎn)生之毒煙;而粉末材料(SLS)需配備抽風(fēng)系統(tǒng)、吸塵設(shè)備、防塵箱及氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng);紙張(LOM)也需要配置抽風(fēng)系統(tǒng)以抽除建模過程中產(chǎn)生之煙霧;只有美國Stratasys公司的FDM快速成型機(jī)只需要在一般辦公室環(huán)境下操作。許多FDM技術(shù)的使用者把該技術(shù)當(dāng)作設(shè)計(jì)的周邊。就本身而言,為了在制程早期就能審核與確認(rèn)設(shè)計(jì)概念,該技術(shù)已經(jīng)變得另一種與CAD系統(tǒng)連結(jié)并驅(qū)動(dòng)的工具。由于這樣的應(yīng)用,F(xiàn)DM技術(shù)都是作為概念模型工具以清楚地傳達(dá)日益精致與復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
但成型時(shí)間也越長,效率就越低,反之則精度低,但效率高。4)成型加工。根據(jù)切片處理的截面輪廓,在計(jì)算機(jī)控制下,相應(yīng)的成型頭(激光頭或噴頭)按各截面輪廓信息做掃描運(yùn)動(dòng),在工作臺(tái)上一層一層地堆積材料,然后將各層相粘結(jié),**終得到原型產(chǎn)品。5)成型零件的后處理。從成型系統(tǒng)里取出成型件,進(jìn)行打磨、拋光、涂掛,或放在高溫爐中進(jìn)行后燒結(jié),進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。金屬材料技術(shù)特點(diǎn)快速成型特術(shù)具有以下幾個(gè)重要特征:l)可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體。由于采用離散/堆積成型的原理.它將一個(gè)十分復(fù)雜的三維制造過程簡化為二維過程的疊加,可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意復(fù)雜形狀零件的加工。越是復(fù)雜的零件越能顯示出RP技術(shù)的優(yōu)越性此外,RP技術(shù)特別適合于復(fù)雜型腔、復(fù)雜型面等傳統(tǒng)方法難以制造甚至無法制造的零件。2)快速性。通過對(duì)一個(gè)CAD模型的修改或重組就可獲得一個(gè)新零件的設(shè)計(jì)和加工信息。從幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)就可制造出零件,具有快速制造的突出特點(diǎn)。3)高度柔性。無需任何**夾具或工具即可完成復(fù)雜的制造過程,快速制造工模具、原型或零件4)快速成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程學(xué)科多年來追求的兩大先進(jìn)目標(biāo).即材料的提?。狻⒁汗滔啵┻^程與制造過程一體化和設(shè)計(jì)。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。
也會(huì)影響尺寸精度。當(dāng)光敏樹脂的原型吸收了水氣之后,他們將會(huì)開始軟化并且變的有點(diǎn)易于彎曲。而且,工件會(huì)有翹曲或是膨脹的傾向,這會(huì)嚴(yán)重影響尺寸的精度。FDM技術(shù)的原型,以及SLS技術(shù)的原型,都不受濕氣影響,所以他們可以保持原有的機(jī)械屬性以及尺寸精度。機(jī)械加工:FDM原型可以進(jìn)行銑床加工,鉆孔,研磨,車床加工等。為了補(bǔ)償表面精度不足并加強(qiáng)特征細(xì)節(jié),當(dāng)有特殊的品質(zhì)需求時(shí),使用者通常會(huì)進(jìn)行二次加工來提升原型的細(xì)節(jié)。在考慮原型的物理屬性之后,注意力應(yīng)該轉(zhuǎn)移至操作的參數(shù)上。下列領(lǐng)域可以影響到原型在預(yù)期應(yīng)用上的使用。工件尺寸:不像某些快速原型技術(shù),廣告中FDM技術(shù)的建造范圍就是**大的工件尺寸。在家族系列產(chǎn)品中,F(xiàn)DM技術(shù)提供了***的建造范圍。Maxum,**超大型,所提供的工件尺寸可達(dá)600x500x600mm。這樣的建造范圍與**大型的SLA系統(tǒng)相同。Titan,則提供**大的工件尺寸為406x355x406mm。這樣的建造范圍稍微大于SLSSinterstations系統(tǒng)。ProdigyPlus,辦公室桌上型,擁有的建造范圍為203x203x305mm,該尺寸稍微大于PolyJet系統(tǒng)以及**小型的SLA系統(tǒng)。當(dāng)使用具競爭性的技術(shù)時(shí),快速原型超過建造范圍的部分通常分段建構(gòu)然后作粘結(jié)。有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金;濱湖區(qū)質(zhì)量金屬材料推薦貨源
但迄今為止,鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導(dǎo)地位還是難以取代的。錫山區(qū)節(jié)能金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
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LOM工藝無需加支撐。缺點(diǎn)是材料浪費(fèi)嚴(yán)重,表面質(zhì)量差。3、SLS(SelectiveLaserSintering)工藝SLS工藝稱為選域激光燒結(jié),由美國德克薩斯大學(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。錫山區(qū)節(jié)能金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
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