逆向工程及快速成型原理講義__rt篇-文庫吧資料
2025-03-14 21:23本頁面
【正文】 lTM法快速制模技術(shù) ?RapidToolTM工藝原理及流程（續(xù)） 硬 模 ?Rapid toolTM法快速制模技術(shù) ?RapidToolTM工藝特點(diǎn) ?該方法所得到的型芯由 60%的鋼和 40%的銅所組成，在爐中的總線收縮率為 ~%，硬度可達(dá) HRC27，材料機(jī)械性能優(yōu)于 Al7075，壽命可超過 50000件。繼續(xù)將鋼骨架半成品放入充以 70%氮?dú)夂?30%氦氣的加熱爐內(nèi)，并在適當(dāng)位置擺設(shè)銅磚，之后，升溫至銅的熔點(diǎn)以上，低碳鋼顆粒的熔點(diǎn)之下，大約1120℃ 時(shí)，在制品下面的銅磚開始熔化并因毛細(xì)管現(xiàn)象滲入鋼骨架中因粘結(jié)劑蒸發(fā)所遺留下來的空隙，得到無孔隙的全致密的模具。這樣燒結(jié)后制得含有 60%體積金屬，以及 40%體積空隙的鋼骨架半成品。爐溫大約在 700℃ 時(shí)， 粘結(jié)劑幾乎全部被去除 。 ?將半成品進(jìn)行 燒結(jié)處理 。 粘結(jié)劑熔化后使鋼粉顆粒固定在一起成為半成品 。 ?RapidToolTM工藝原理及流程 ?利用 CO2激光照射 外層包有粘結(jié)劑的金屬粉末 使粉末粘結(jié)成為半成品。 硬 模 a) Keltool型腔 b) Keltool型腔固定于模架上 ?Rapid toolTM法快速制模技術(shù) ?RapidToolTM法制模技術(shù)也稱為 間接金屬粉末激光燒結(jié)制模 ，是由美國 DTM公司開發(fā)的一種用于快速模具的粉末成型技術(shù)。 ?模具 生產(chǎn)周期較長(zhǎng) ，平均為 4周，其中制作型芯件需要 8~10天，而且型芯件的尺寸較小，一般在 152mm 203mm 101mm以下。 硬 模 ?KeltoolTM法快速制模技術(shù) ?KeltoolTM法的 工藝特點(diǎn) ?所需材料要求粒度較細(xì)，且對(duì)粘結(jié)劑的粘結(jié)性、流動(dòng)性、固化性等性能有很嚴(yán)格的要求。 ?工藝流程簡(jiǎn)單，制作快速。 硬 模 ?KeltoolTM法快速制模技術(shù) ?KeltoolTM法的工藝特點(diǎn) ?以 KeltoolTM制成的耐用鋼模材料為 70% A6工具鋼 粉末及 碳化鎢 和 30%銅 ， A6模鋼有良好的抗磨和低扭曲性，而碳化鎢的硬度和耐久性極佳，銅原料則能夠提高強(qiáng)度和導(dǎo)熱率。 – 燒結(jié)過程中 平均收縮率較小，提高精度 。 – 精細(xì)的 WC顆粒能填充較大 A6工具鋼顆粒之間的空隙。 硬 模 ?KeltoolTM法快速制模技術(shù) 硬 模 ?KeltoolTM法快速制模技術(shù) ?KeltoolTM法的材料 ?一般使用以 WC粉末 和 A6工具鋼粉末 組成的 雙形態(tài)混合粉末 為基體材料 ， 精細(xì)研磨的 WC顆粒 ， 直徑約為 14μm（ 平均有效粒徑為 ） ， 一般為多邊形或粒狀； A6工具鋼粉末直徑為2038μm（ 平均有效粒徑為 27μm） 。由此工藝所制得的金屬鋼質(zhì)硬模一般為 70%的雙形態(tài)混合金屬和 30%的銅，其硬度可以因雙形態(tài)混合金屬的成分不同而不同。 KeltoolTM法制模技術(shù)實(shí)際上是一種 粉末冶金工藝 。 橋 模 ?SLA成形的樹脂殼－鋁填充環(huán)氧樹脂背襯模 ?Direct AIM方法 （ 20世紀(jì) 90年代中期 3D Systems公司；AIM—— ACES Injection Molding ； ACES——Accurate Clear Epoxy Solid， 一種 SLA快速成形工藝 ） ：在 300℃ 下直接把熱塑性塑料注入一種玻璃化溫度為 65 ℃ 85 ℃ 的 SL光敏樹脂制成的 ACES模腔中 ， 得到塑料零件 。 當(dāng)上下半模修整完畢后 ， 便可以與標(biāo)準(zhǔn)的或預(yù)先設(shè)計(jì)并加工好的模架進(jìn)行裝配 ， 完成環(huán)氧樹脂模具的制作 ， 交付使用 。 橋 模 ?鋁填充環(huán)氧樹脂模 ?制造工藝 ?模具修整并組裝 – 如果環(huán)氧樹脂模具上存在個(gè)別小的缺陷 ， 可以進(jìn)行手工修整 。 – 硬化過程最好在 60℃ 以下 ， 因?yàn)楣夤袒瘶渲牧系牟ＡЩD(zhuǎn)變溫度一般在60~80℃ 之間 。 實(shí)踐證實(shí) ， 壓力條件下進(jìn)行硬化可以防止氣孔的產(chǎn)生 ， 并可提高材料的致密度以及模具的精度和表面光潔度 。 橋 模 ?鋁填充環(huán)氧樹脂模 ?制造工藝 ?樹脂硬化并脫模 – 待樹脂完全固化后 ， 移走型框 ， 將上下半模放入后處理的爐子內(nèi)加熱并保溫 。 橋 模 ?鋁填充環(huán)氧樹脂模 ?制造工藝 ?澆注樹脂 ? 脫模劑噴灑完畢后 ， 將混合好的填充物澆注到型框內(nèi) ， 應(yīng)掌握澆注速度盡量均勻 ， 并盡可能使環(huán)氧樹脂混合料從?？虻淖畹忘c(diǎn)進(jìn)入 。 將環(huán)氧樹脂與固化劑和填料及附加物金屬粉末等均勻混合 ， 混合過程中必須仔細(xì)攪拌 ， 盡可能地防止混進(jìn)氣體 。 然而 ， 起增強(qiáng)作用的金屬?？蚝鸵恍╄偳都荒芡棵撃?。 橋 模 ?鋁填充環(huán)氧樹脂模 ?制造工藝 ?涂脫模劑 – 為了順利脫模 ， 模型及分模面必須涂脫模劑 。 – 固定好模型后 ， 進(jìn)行?？虼罱?。 – 另一個(gè)問題是由制模方法所決定的 ， 用于制造環(huán)氧樹脂模具的快速原型應(yīng)帶有適當(dāng)?shù)?拔模斜度 。 – 參照原型分型面的標(biāo)記進(jìn)行刀剖開模 ， 將原型取出 – 對(duì)硅膠模的型腔進(jìn)行必要清理 ， 便可利用所制作的硅橡膠模具在真空狀態(tài)下進(jìn)行樹脂或塑料產(chǎn)品的制造 軟 模 拆除型框 刀剖開模 取出原型清理后合模 小件樹脂產(chǎn)品硅膠模的制作流程 關(guān)公硅膠 模制作 ?產(chǎn)品制造 ?原材料 ?聚氨酯材料 – 硬質(zhì)材料 （ 類 ABS） 、 半硬質(zhì)材料 （ 類 PP， PE， PC，PMMA） 和彈性材料 （ 類橡膠 ） – 操作時(shí)間 3－ 5m， 離模時(shí)間 1h ?制造過程 ?通過改變樹脂中雙組分的構(gòu)成來調(diào)整樹脂零件的機(jī)械性能 ?模具壽命為 20－ 50件樹脂零件 軟 模 ?產(chǎn)品制造 ?制造過程 軟 模 ?產(chǎn)品制造 ?制造過程 ?預(yù)熱 ? 預(yù)熱硅橡膠模和原材料 （ 液態(tài)雙組分聚氨酯 ） ?合模 ? 用大號(hào)訂書機(jī)沿分模面順序訂壓訂書釘 ， 纏繞一圈膠帶 ，使上下半模良好密封 ， 防止?jié)沧r(shí)液態(tài)材料從分模面溢出 ?抽真空 ? 將硅橡膠模放入真空澆注機(jī) ， 排除模具型腔中的氣體 ?澆注 – 通過控制系統(tǒng) ， 將 A杯內(nèi)的固化劑注入 B杯 ， 混合器開始進(jìn)行攪拌 ， 然后 ， 使 B杯中已混合的液態(tài)材料通過漏斗徐徐注入模具的型腔 軟 模 ?產(chǎn)品制造 ?制造過程 ?固化 ? 待硅橡膠模中的液態(tài)材料初步固化后 ， 將模具放入烘箱 ，在 70～ 75℃ 下加熱 ， 使液態(tài)材料完全固化 ?取件 ? 取出硅橡膠模 ， 去除模具上的膠帶與訂書釘 ， 用壓縮空氣槍向模具的澆口吹氣 ， 分開上下半模 ， 取出塑料件 。 加溫硬化可縮短硬化時(shí)間 。 ? 脫泡的目的 是抽出澆注過程中摻入硅膠中的氣體和封閉于原型空腔中的氣體 ， 此次脫泡的時(shí)間應(yīng)比澆注前的脫泡時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng) ， 具體時(shí)間應(yīng)根據(jù)所選用的硅橡膠材料的可操作時(shí)間和原型大小而定 。 ?硅橡膠澆注及固化 ? 硅橡膠混合體真空脫泡后澆注到已固定好原型的型框中 。 將計(jì)量好的硅橡膠添入適當(dāng)比例的硬化劑 ， 攪拌均勻后進(jìn)行真空脫泡 。 當(dāng)分型面和澆道選定并處理完畢后 ， 便將原型固定于型框中 。 軟 模 ?制作型框和固定原型 – 依據(jù)原型的幾何尺寸和硅膠模使用要求設(shè)計(jì)澆注型框的形狀和尺寸 ，型框的尺寸應(yīng)適中 。 ?硅橡膠模的制造 ?步驟 ?原型表面處理 – RP原型一般存在臺(tái)階紋或縫隙 ， 需進(jìn)行打磨和防滲與強(qiáng)化處理等以提高原型的表面光滑程度和抗?jié)裥耘c抗熱性等 。成為 模具硅橡膠的主導(dǎo) 軟 模 ?硅橡膠模的制造 ?設(shè)備 ?真空澆注機(jī) ? 真空的作用是提供真空環(huán)境 ， 排除液態(tài)材料中混入的空氣或濕氣 ，避免在澆注件中出現(xiàn)氣泡 。由于采用加成硫化體系 ， 在成型過程中不產(chǎn)生低分子化合物 ，因而具有低得線性收縮率 ， 膠料可以深部固化 ， 且物理 、 力學(xué)性能和耐熱老化性能優(yōu)異 ， 適用于制造精密模具和鑄造模具 ， 且模具制造工藝簡(jiǎn)單 ， 不損傷原型 、 仿真性好 。因此，常用在塑料或人造革生產(chǎn)中的高頻壓花模具，或尺寸要求不
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