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激光快速成型技术制造模具的区分
用SLS工艺烧结(激光快速成型)PS粉末制成原型件,经后处理,可用做消失模铸造母模生产金属铸件。由于烧结体的密度比传统发泡聚苯乙烯的高,气化产生的过量气体将影响金属的流动性和铸件质量,降低烧结体密度是制作高质量消失模的关键。聚合物与石蜡相比具有较好的烧结性能、较低的温度敏感性、熔解气化完全、烧结体强度高、表面质量好、杂质少等优点。熔模经浸蜡处理和机械抛光后。表面粗糙度值可从Ra=2~15μm降低到Ra=0.3~0.9μm,经表面镀层处理可有效消除熔模表面气孔,显著提高成形件尺寸精度和表面质量。用其制成的熔模广泛用于铝合金、不锈钢和钛合金材料零件的铸造,经浸蜡处理则可用于真空铸造高品质零件。
激光快速成型
用于烧制消失模的聚合物粉末有金属基和树脂基2种。如美国DTM公司开发的CuPA、DuraformPA、Rapid steel等材料。实验结果表明,用CuPA制成的模具易与消失模发生粘结,导致脱模困难,效果不理想;用Duraform PA效果较好,但由于聚合物硬度低、耐热性差,导致模具寿命较短,只适用于小批量生产;用Rapidsteel效果虽好但价格较贵。中北大学的崔建芳等用自制的PS原型烧结粉(牌号为STP1)进行烧结,经浸蜡处理制造出铸造消失树脂模:用SLS技术制作的原型件模样和芯盒经浸树脂处理后,可直接在砂型铸造造型时使用,大大缩短了模样和芯盒的制造周期。
覆膜砂型(芯)
覆膜砂是铸造中一种应用广泛的造型材料,是采用热固性树脂(如酚醛树脂)包覆石英砂或锆砂的方法制得的。用覆膜砂制作的砂型和砂芯可配合使用,也可与其他砂型(芯)配合使用,其所制的砂型(芯)多为薄壳状,故称为壳型或壳芯。
SLS技术可以直接制作砂型(芯),以覆膜砂(砂粒直径小于φ0.2mm)为成形材料,根据零件模型的几何信息进行逐层烧结,经固化处理并配以浇注系统后,即获得铸造用型壳或型芯并浇注出铸件。该方法生产工艺过程短、成形速度快,特别适合于制造形状复杂,尤其是内腔复杂的金属铸件。
美国DTM公司开发的Solid Form Zr材料是一种覆有树脂粘结剂的锆砂,烧制成的原型在100℃的烘箱中保温2h硬化后,可以直接用作铸造砂型。AC Tech公司使用EOSINT S700系统制造的树脂砂铸型可用于铸造铝、镁、灰铸铁和高合金钢零件。美国Texas大学利用SLS工艺烧结包覆有共聚物的锆砂制造砂型,浇铸出了航空用钛合金零件。
华中科技大学利用自行开发的HRPS快速成形机激光烧结覆膜砂叶轮砂型。经涂覆铸造涂料后,可满足铸件表面粗糙度要求。同时在原基础上开发出较大工作腔的SLS快速成形设备HRPSIV,优化了主要技术性能参数(预热温度场、扫描方式等),解决了大型复杂铸件的翘曲变形问题。北京隆源自动成形系统有限公司开发的SLS快速成形设备如图3所示,其成形室尺寸为700mm×500mm×500mm,是目前成形尺寸最大的设备,经过商品化生产和推广,己获得广泛认可。
激光快速成型
用于烧制消失模的聚合物粉末有金属基和树脂基2种。如美国DTM公司开发的CuPA、DuraformPA、Rapid steel等材料。实验结果表明,用CuPA制成的模具易与消失模发生粘结,导致脱模困难,效果不理想;用Duraform PA效果较好,但由于聚合物硬度低、耐热性差,导致模具寿命较短,只适用于小批量生产;用Rapidsteel效果虽好但价格较贵。中北大学的崔建芳等用自制的PS原型烧结粉(牌号为STP1)进行烧结,经浸蜡处理制造出铸造消失树脂模:用SLS技术制作的原型件模样和芯盒经浸树脂处理后,可直接在砂型铸造造型时使用,大大缩短了模样和芯盒的制造周期。
覆膜砂型(芯)
覆膜砂是铸造中一种应用广泛的造型材料,是采用热固性树脂(如酚醛树脂)包覆石英砂或锆砂的方法制得的。用覆膜砂制作的砂型和砂芯可配合使用,也可与其他砂型(芯)配合使用,其所制的砂型(芯)多为薄壳状,故称为壳型或壳芯。
SLS技术可以直接制作砂型(芯),以覆膜砂(砂粒直径小于φ0.2mm)为成形材料,根据零件模型的几何信息进行逐层烧结,经固化处理并配以浇注系统后,即获得铸造用型壳或型芯并浇注出铸件。该方法生产工艺过程短、成形速度快,特别适合于制造形状复杂,尤其是内腔复杂的金属铸件。
美国DTM公司开发的Solid Form Zr材料是一种覆有树脂粘结剂的锆砂,烧制成的原型在100℃的烘箱中保温2h硬化后,可以直接用作铸造砂型。AC Tech公司使用EOSINT S700系统制造的树脂砂铸型可用于铸造铝、镁、灰铸铁和高合金钢零件。美国Texas大学利用SLS工艺烧结包覆有共聚物的锆砂制造砂型,浇铸出了航空用钛合金零件。
华中科技大学利用自行开发的HRPS快速成形机激光烧结覆膜砂叶轮砂型。经涂覆铸造涂料后,可满足铸件表面粗糙度要求。同时在原基础上开发出较大工作腔的SLS快速成形设备HRPSIV,优化了主要技术性能参数(预热温度场、扫描方式等),解决了大型复杂铸件的翘曲变形问题。北京隆源自动成形系统有限公司开发的SLS快速成形设备如图3所示,其成形室尺寸为700mm×500mm×500mm,是目前成形尺寸最大的设备,经过商品化生产和推广,己获得广泛认可。
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