特征定義:盡管高階的FDM系統(tǒng)可以生產(chǎn)較小的特征,大多數(shù)FDM原型的**小特征尺寸受限于兩倍線材寬度。沒有使用者的介入,F(xiàn)DM技術(shù)使用的”closedpath”選項會限制**小特征尺寸為兩倍擠壓成型噴組的寬度。對于一般噴嘴與建造參數(shù)而言,**小特征尺寸范圍從mm。盡管大于SLA與PolyJet的**小特征尺寸,但是該范圍是與這些技術(shù)的可用**小特征尺寸相同。盡管SLA技術(shù)可以建造小到(Vipersi2機種)或mm(所有機種),以及PolyJet技術(shù)可以建造小到,幾乎很少原型會用到這些極小值的優(yōu)勢來作**小的細節(jié)??紤]到材料屬性,通常發(fā)現(xiàn)SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)的原型常用**小特征尺寸為。FDM技術(shù)的**小特征尺寸相等于或是優(yōu)于SLS技術(shù)的mm。由于材料屬性相似于注塑成型的ABS或是polycarbonate,F(xiàn)DM技術(shù)可以給予功能性特征尺寸在mm范圍中。環(huán)境抵抗力:FDM原型提供的材料性質(zhì)相似于熱塑性材料。這包含了環(huán)境的與化學的曝曬。對ABS材料而言,使用者可以實驗他們的原型在93度的溫度下以及包含石油,汽油以及甚至某些酸類等的化學媒介。一關(guān)鍵的考慮為水氣的曝曬,包括浸沒與濕氣。SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)使用的光敏樹脂對于潮濕水氣敏感且會受到傷害。暴曬在水中或是濕氣中不只會影響原型的機械屬性。隨著社會的進步,金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人們的生活領(lǐng)域的運用越來越***,也給社會創(chuàng)造越來越大的價值。濱湖區(qū)加工金屬制品專業(yè)服務
甚至低于彈性極限)條件下,應力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。⑵低周疲勞:指在高應力(工作應力接近材料的屈服極限)或高應變條件下,應力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應變疲勞。⑶熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應力的反復作用,所造成的疲勞破壞。⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產(chǎn)生的疲勞破壞。⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應力的反復作用下,出現(xiàn)麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。金屬材料塑性塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生長久變形(塑性變形)而不被破塑性變形壞的能力。金屬材料在受到拉伸時,長度和橫截面積都要發(fā)生變化,因此,金屬的塑性可以用長度的伸長(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個指標來衡量。金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大,表示該材料的塑性愈好,即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料(如低碳鋼等)。南京品質(zhì)金屬制品風格熔模鑄造/失蠟法鑄造:這種加工方法具有很高的連續(xù)性和精確度,也可以用于加工復雜造型。
CAD)與制造(CAM)一體化5)與反求工程(ReverseEngineering)、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、虛擬現(xiàn)實等相結(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)域中起著越來越重要的作用,并將對制造業(yè)產(chǎn)生重要影響。金屬材料分類快速成型技術(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)。下面對其中比較成熟的工藝作簡單的介紹。1、SLA(StereolithogrphyApparatus)工藝SLA工藝也稱光造型或立體光刻,由CharlesHul于1984年獲美國專利。1988年美國3DSystem公司推出商品化樣機SLA-I,這是世界上***臺快速成型機。SLA各型成型機機占據(jù)著RP設備市場的較大份額。SLA技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長和強度的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應,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:液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下。
有選擇地燒結(jié)下層截面。燒結(jié)完成后去掉多余的粉末,再進行打磨、烘干等處理得到零件。SLS工藝的特點是材料適應面廣,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工藝無需加支撐,因為沒有燒結(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麻省理工學院E-manualSachs等人研制的。已被美國的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燒結(jié)連結(jié)起來的,而是通過噴頭用粘結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉來上面。用粘結(jié)劑粘接的零件強度較低,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)工藝由美國學者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動,同時將熔化的材料擠出,材料迅速凝固,并與周圍的材料凝結(jié)。澆鑄:指金屬被加熱熔化,然后澆注到模型里。適合加工造型復雜的零件。
由于RP系統(tǒng)是由三維CAD模型直接驅(qū)動,因此首先要構(gòu)建所加工工件的三維CAD模型。該三維CAD模型可以利用計算機輔助設計軟件(如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等)直接構(gòu)建,也可以將已有產(chǎn)品的二維圖樣進行轉(zhuǎn)換而形成三維模型,或?qū)Ξa(chǎn)品實體進行激光掃描、CT斷層掃描,得到點云數(shù)據(jù),然后利用反求工程的方法來構(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,加工前要對模型進行近似處理,以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作。由于STL格式文件格式簡單、實用,已經(jīng)成為快速成型領(lǐng)域的準標準接口文件。它是用一系列的小三角形平面來逼近原來的模型,每個小三角形用3個頂點坐標和一個法向量來描述,三角形的大小可以根據(jù)精度要求進行選擇。STL文件有二進制碼和ASCll碼兩種輸出形式,二進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。可以用于生產(chǎn)壁厚較薄的零件。惠山區(qū)機械金屬制品常見問題
旋鑄法:是加工小型零件的理想方法,通常用于首飾制造。濱湖區(qū)加工金屬制品專業(yè)服務
但成型時間也越長,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,在計算機控制下,相應的成型頭(激光頭或噴頭)按各截面輪廓信息做掃描運動,在工作臺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,進行打磨、拋光、涂掛,或放在高溫爐中進行后燒結(jié),進一步提高其強度。金屬材料技術(shù)特點快速成型特術(shù)具有以下幾個重要特征:l)可以制造任意復雜的三維幾何實體。由于采用離散/堆積成型的原理.它將一個十分復雜的三維制造過程簡化為二維過程的疊加,可實現(xiàn)對任意復雜形狀零件的加工。越是復雜的零件越能顯示出RP技術(shù)的優(yōu)越性此外,RP技術(shù)特別適合于復雜型腔、復雜型面等傳統(tǒng)方法難以制造甚至無法制造的零件。2)快速性。通過對一個CAD模型的修改或重組就可獲得一個新零件的設計和加工信息。從幾個小時到幾十個小時就可制造出零件,具有快速制造的突出特點。3)高度柔性。無需任何**夾具或工具即可完成復雜的制造過程,快速制造工模具、原型或零件4)快速成型技術(shù)實現(xiàn)了機械工程學科多年來追求的兩大先進目標.即材料的提取(氣、液固相)過程與制造過程一體化和設計。濱湖區(qū)加工金屬制品專業(yè)服務
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