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快速成形技术在铸造模具中的应用

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2019年01月29日浏览:1167

随着社会的发展以及经济技术的进步,现代企业需要在最短的时间内把自己的产品投放到市场中去,从而增强市场的竞争力,提高自己的经济效益。而相关模具的开发时间比较长,制约了产品投放市场的时间,所以必须加强对相关模具的研发力度。

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1 快速形成技术(RP)的基本概念

快速形成技术(Rapid Prototyping ,RP)也被称为是快速原型制造技术,是一种在材料堆积法的基础上发展出来的一种高新技术,能够最大限度的满足现代企业的相关要求。RPM 集CAD 以及机械类的工程技术于一身,可以非常精确以及快速的将设计的思想转变成零件,为零件的制造提供低成本、高效率的保证。RP 技术可以将更多的时间用于相关产品的设计以及完善上面,从而能够在设计的过程中及时的发现相关问题,解决问题,尤其能够解决模具生产的脚步跟不上产品的开发需要等问题。RP 模具在制造的过程中被分为以下例中方法:其一,直接法;其二,间接法。直接法主要运用的是将快速成型之后的零部件进行有效的处理,举例来说,喷涂原料,制作消失模以及木模等。间接法主要指的是利用快速成型的母模具或者过渡模具来得到铸件,举例来说,石膏模。

2 快速形成技术(RP)的基本特点

RP技术的出现改变了比较传统的模具加工方法,RP 有着以下几个方面的特点:其一,制造速度比较快;其二,性能比较稳定;其三,适应市场的速度比较快。另外,RP 技术的相关形成方式与复杂的零件没有直接的关系,可以用于比较复杂的零件制造中。另外,铸造的工艺本身有着制造成本比较低,工艺活比较繁多,另外不受逐渐的大小以及形状的限制。所以,从上述几个方面来看,RP 技术是复杂零件的主要解决办法之一。

就目前的技术水平来看,比较快速的成形方法一般有以下几种:其一,SLA(立体平板应刷成形方法);其二,LOM(分层实体制造成形方法);其三,SLS(选择性激光烧结方法);其四,FDM(融化成积成形方法)。SLA(立体平板应刷成形方法)的方法主要是通过紫外的波长来对树脂进行全方位以及多角度的扫描,让液态光敏树脂产生一系列的聚合反应,在固化之后形成了一种三维的结构组织。LOM(分层实体制造成形方法)主要是通过激光束的照射从而能够在单面上涂敷一层比较敏感的材料,在到达一定的温度之后生成实体形状。SLS(选择性激光烧结方法)主要采用的是烧结好的粉末,在此基础上生成原型。FDM(融化成积成形方法)主要是通过相关计算机来对塑料材料进行适度的加热控制,并且有选择的将材料固化之后生成一种比较立体的实体物质。

3 快速形成技术(RP)的相关铸造模具

3.1 铸造金属模

利用RP技术可以直接制造出来金属模,其具体原型是粘结剂物质,在形成初期其密度以及强度都比较低,在经过重复的烧结过程之后,其表层会脱掉粘结剂,从而在更深的程度上提高了强度以及密度。但是,在模具学的相关研究上,很难满足实际的需求。在分层实体制造成形方法的作用下,制造出金属模具,原型的精确度在101±0.12mm, 表面的数值为1.5um。在一定程度上,可以有效的满足砂型铸造的相关要求。另外,间接法的使用也能够制造出原型,并且再加上精确的工艺可以在原型的基础上快速的完成工艺生产所需要的零部件。在利用好RP 技术的基础上,可以制造出精确的金属模具,而此模具的性能也能达到市场的相关要求,从而提高市场的竞争力。

3.2 消失模

消失模主要采用的是SLS(选择性激光烧结方法)的新工艺方法来构建出原型,在经过烧结方法的处理之后,可以制造出消失模,从而制造出生产金属的相关铸件。在此方法来看,其主要攻克的方向是金属的流动性能以及铸件的质量,降低烧结体密度。在气化的生产工艺过程中。利用好传统的聚苯乙烯,把与蜡像比较好的敏感度以及气化溶解度合理的融合起来。此模具有着以下几个方面的特点:其一,表面的质量比较好;其二,杂质比较少;其三,烧结体的强度比较高[2]。另外,在经过抛光技术处理之后,在表面上的镀层可以有效的消除气孔,从而比较明显的提高尺寸的形状以及质量,并且将不锈钢等材料的铸造变得更为高质量化。

3.3 木模

木模的制造过程一般采取的是传统的手工艺,因此制作的时间会比较长,精确度会比较低,相对起一些比较复杂的铸件来说,木模的制造过程太过于困难,而且制造此模具的师傅需要经过很多年时间的经验累积,才能够制造出一个比较好的模具。现代企业主要利用的是SLA(立体平板应刷成形方法)以及LOM(分层实体制造成形方法)的方式方法来代替传统的工艺铸造。

3.4 蜡模

一般情况下,传统的蜡模制造方法均采用的是压制性的方式来完成,因此很难满足复杂零件的铸件要求。尉凯晨, 郭伟等学者在激光快速成形技术新进展及其在高性能材料加工中的应用一文中的相关研究表示,选择SLS(选择性激光烧结方法)的方法能够最大限度的减少水玻璃的湿润度能够达到相关标准[3]。经过相关实践证明,使用SLS(选择性激光烧结方法)的方法可以快速而又精确的制造出蜡模。

4 结束语

模具生产零件的过程中具有节约资源以及效率比较高等特点,根据相关资料显示,工业类的产品72%~85% 以上都需要经过模具的处理,因此,模具对于工业领域来说有着重要的地位和影响。

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