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(guò)程簡(jiǎn)化為二維過(guò)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(wú)法制造的零件。2)快速性。通過(guò)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(wú)需任何**夾具或工具即可完成復(fù)雜的制造過(guò)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(lái)追求的兩大先進(jìn)目標(biāo).即材料的提取(氣、液固相)過(guò)程與制造過(guò)程一體化和設(shè)計(jì)(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。分類快速成型技術(shù)的分類:快速成型技術(shù)根據(jù)成型方法可分為兩類: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)。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料。新吳區(qū)先進(jìn)金屬材料及制品常見問(wèn)題
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(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中**簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn),生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。實(shí)踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的,材料的強(qiáng)度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。濱湖區(qū)個(gè)性化金屬材料及制品質(zhì)量服務(wù)塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生長(zhǎng)久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。
還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。特殊性質(zhì)編輯疲勞機(jī)械零件許多機(jī)械零件和工程構(gòu)件,是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下,雖然應(yīng)力水平低于材料的屈服極限,但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力反復(fù)循環(huán)作用以后,也會(huì)發(fā)生突然脆性斷裂,這種現(xiàn)象叫做金屬材料的疲勞。金屬材料疲勞斷裂的特點(diǎn)是:⑴載荷應(yīng)力是交變的;⑵載荷的作用時(shí)間較長(zhǎng);⑶斷裂是瞬時(shí)發(fā)生的;⑷無(wú)論是塑性材料還是脆性材料,在疲勞斷裂區(qū)都是脆性的。所以,疲勞斷裂是工程上**常見、**危險(xiǎn)的斷裂形式。金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種:⑴高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡(jiǎn)稱為疲勞。⑵低周疲勞:指在高應(yīng)力(工作應(yīng)力接近材料的屈服極限)或高應(yīng)變條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應(yīng)變?cè)谶@種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應(yīng)變疲勞。⑶熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復(fù)作用,所造成的疲勞破壞。⑷腐蝕疲勞:指機(jī)器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)。
3DP工藝與SLS工藝類似,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,并與周圍的材料凝結(jié)。FDM技術(shù)是由Stratasys公司所設(shè)計(jì)與制造,可應(yīng)用于一系列的系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)為FDMMaxum,F(xiàn)DMTitan,ProdigyPlus以及Dimension。FDM技術(shù)利用ABS,polycarbonate(PC),polyphenylsulfone(PPSF)以及其它材料。這些熱塑性材料受到擠壓成為半熔融狀態(tài)的細(xì)絲,由沉積在層層堆棧基礎(chǔ)上的方式,從3DCAD資料直接建構(gòu)原型。該技術(shù)通常應(yīng)用于塑型,裝配,功能性測(cè)試以及概念設(shè)計(jì)。此外,F(xiàn)DM技術(shù)可以應(yīng)用于打樣與快速制造。其它材料:FDM技術(shù)還有其它的**材料。這些包含polyphenylsulfone、橡膠材質(zhì)以及蠟材。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。
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、樹脂收縮導(dǎo)致精度下降、光固化樹脂有一定的毒性等。2、LOM(LaminatedObjectManufacturing,LOM)工藝LOM工藝稱疊層實(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,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。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。金屬材料及制品源頭好貨
分為黑色金屬和有色金屬兩種。新吳區(qū)先進(jìn)金屬材料及制品常見問(wèn)題
”測(cè)試單位,MSOE(MilwaukeeSchoolofEngineering)的操作經(jīng)理ShekuKamara,同樣地很滿意該新材料?!爱?dāng)在玻璃熔融的450度時(shí),在各種快速原型材料之中,PPSF材料還擁有著除了金屬之外**高的操作溫度以及堅(jiān)硬度,”他說(shuō)?!霸谡持鴦y(cè)試期間,PPSF原型零件遭受于溫度從14度到392度的考驗(yàn)且依然保持完整?!鳖伾?*常用到的白色,ABS提供六種材料顏**彩的選項(xiàng)包含藍(lán)色,黃色,紅色,綠色與黑色。醫(yī)學(xué)等級(jí)的ABSi提供針對(duì)于半透明的應(yīng)用,例如汽車車燈的透明紅色或是黃色。屬性穩(wěn)定度不像SLA以及PolyJet的樹脂,F(xiàn)DM材料的材料屬性不會(huì)隨著時(shí)間與環(huán)境曝曬而改變。就像是注塑成型的副本,這些材料幾乎在任何環(huán)境下都會(huì)保持他們的強(qiáng)度,硬度以及色彩。精細(xì)性快速原型的尺寸精度取決于許多因素,而其結(jié)果可能會(huì)因?yàn)槊總€(gè)工件或是不同日期而有些微小變化。需要考慮的事情必須包含已知的條件,例如量測(cè)的時(shí)間范圍,工件的拚?約盎肪車鈉厴埂?axum,Titan以及ProdigyPlus精細(xì)度資料詳見附表一。精度測(cè)試工件如圖5、6所示,在每一臺(tái)機(jī)器中均用層厚mm所建構(gòu)以形成精細(xì)性資料。新吳區(qū)先進(jìn)金屬材料及制品常見問(wèn)題
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