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)(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(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)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長和強(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:液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下。其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料,稱為“工業(yè)的骨骼”。濱湖區(qū)工業(yè)化金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
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(jìng)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)。無錫加工金屬材料廠家供應(yīng)金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導(dǎo)電、傳熱等性質(zhì)的材料。
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?;A(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。橡膠材質(zhì)是用來作類似橡膠特性的功能性原型。蠟材是特別設(shè)計(jì)來建立脫蠟鑄造的樣品。蠟材的屬性讓FDM的樣品可以用來生產(chǎn)類似鑄造廠中的傳統(tǒng)蠟?zāi)?。Polyphenylsulfone,一種應(yīng)用于Titan機(jī)型的新工程材料,提供高耐熱性與抗化學(xué)性以及強(qiáng)度與硬度,其耐熱度為攝氏。Stratasys宣布已經(jīng)針對(duì)FDM快速原型系統(tǒng)Titan發(fā)表PPSF材料。在各種快速原型材料之中,PPSF(或是稱為polyphenylsulfone)有著**高的強(qiáng)韌性、耐熱性、以及抗化學(xué)性。航天工業(yè)、汽車工業(yè)以及醫(yī)療產(chǎn)品業(yè)的生產(chǎn)制造商是***批期待使用這種PPSF材料的用戶。航天業(yè)將會(huì)喜歡該材料的難燃屬性。
FDM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。MAXUMTITANPRODIGY理論尺寸實(shí)際尺寸百分比理論尺寸百分比理論尺寸百分比ABCDEFGH1金屬材料H2IJKMaxum、Titan以及ProdigyPlus的尺寸精度資料。所有的測(cè)試零件均用層厚。(單位:mm)工件建構(gòu)一般而言,F(xiàn)DM技術(shù)所提供的準(zhǔn)確性通常相等或是優(yōu)于SLA技術(shù)以及PolyJet技術(shù),且確定優(yōu)于SLS技術(shù)。然而,由于精細(xì)性是取決于許多的因素,所以矛盾的結(jié)果便會(huì)發(fā)生在個(gè)別的原型上。FDM技術(shù)的精細(xì)性受到較少的變量影響。用SLA,SLS以及PolyJet技術(shù),尺寸精細(xì)性會(huì)受影響的因素有機(jī)器的校正,操作的技巧,工件的成型方向與位置,材料的年限以及收縮率。Z軸這并非一定都會(huì)這樣,Z軸可能是被證明準(zhǔn)確性**小的。除了先前所討論的變化之外。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。
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。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金?;萆絽^(qū)加工金屬材料哪家好
各種新型化學(xué)材料和新型非金屬材料的廣泛應(yīng)用,使鋼鐵的代用品不斷增多,對(duì)鋼鐵的需求量相對(duì)下降。濱湖區(qū)工業(yè)化金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
包括單獨(dú)或同時(shí)承受的拉伸應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,以及摩擦、振動(dòng)、沖擊等等。金屬材料的機(jī)械性能是零件的設(shè)計(jì)和選材時(shí)的主要依據(jù)。外加載荷性質(zhì)不同(例如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、沖擊、循環(huán)載荷等),對(duì)金屬材料要求的機(jī)械性能也將不同。常用的機(jī)械性能包括:強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。強(qiáng)度強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為**基本的強(qiáng)度指針。塑性塑性是指金屬材料在載荷作用下,產(chǎn)生塑性變形(長久變形)而不破壞的能力。硬度硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。生產(chǎn)中測(cè)定硬度方法**常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)試的金屬材料表面,根據(jù)被壓入程度來測(cè)定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和維氏硬度(HV)等方法。疲勞前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上,許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的。濱湖區(qū)工業(yè)化金屬材料創(chuàng)新服務(wù)
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