| 郑州模具培训为大家讲一讲快速制模 非熔融金属粉末成形系统 快速制模技术，是将传统的制模方法与快速成形技术相结合，使模具制造周期短、成本低、经济效益好，在精度和使用寿命方面能满足生产要求。快速制模有三类方法：母模制作、直接制模和间接制模。 用各种快速成形工艺制做的原型件都可以作为母模。利用不同的转换技术和方法，将母模复制成所需要的模具。 例如，对小批量新产品试制，用快速成形制作母模后，可以很方便地复制成硅胶摸，然后借助真空浇注工艺，可用硅胶模直接制造塑料零件。再如，如果希望获得金属零件，则可通过硅胶模先真空浇注出熔模(易融塑料或蜡)，然后采用熔模铸造，可制出一定数量的金属零件。一辆摩托车的曲轴箱体试制过程(SLA母模→胶模→蜡模→失蜡铸造→铸铝件)此外，我国第一汽车集团采用LOM速成形工艺制作原型件，表面进行特殊耐磨外理后，直接代替木模铸造发动机气缸体也取得了非常良好的效果。采用LOM快速成形工艺制作的纸基模具如图3所示。近年来，采用金属粉末选择性激光烧结(SLS)工艺直接制作模具获得越来越广泛的应用。它可在快速成形机上直接将金属粉末烧结成为模芯，而无需经过任何中间铸造工序，故称为直接制模。目前主要有两种不同的工艺方法：(1) 将金属粉末(青铜和碳化镍，钢)用激光烧结成密度约75%的模具零件，再在真空箱中把环氧树脂渗入25%孔隙中，然后在160°C 烘箱中处理2小时，硬化后进行表面抛光。(2) 将金属粉末(钢)与塑料粘结剂混合在一起集用激光烧结成密度约55%的模具零件(绿模)，再在真空炉中把青铜渗入45%的孔隙中，最后进行表面抛光。采用的这种工艺方法制成的冲压模(直径110mm)如图4所示，加工200个零件后磨损小于0.08mm。随着新材料的不断出现，选择性激光烧结可以根据模具承受载荷和热传导的要求，烧结出由不同材料、不同组织结构组成的梯度模具。间接制模还可用于制作电加工的电极，由快速成形工艺制作的原型件作为母模，通过表面金属化后，注入电极材料(铜或其他高导电材料)，然后将电极与母模分离，即可获得所需要的电极，再借助电加工工艺制造模具。 非熔融金属粉末成形系统 非熔融直接金属粉末成形系统的基本原理是选择性激光烧结工艺(SLS)的进一步发展，把热塑料粘接剂改为金属粘接剂就称为直接金属激光烧结工艺(Direct Metal Laser Sintering－DMLS)，改为树脂粘接剂就称为直接金属三维打印工艺，直接金属激光烧结工艺(DMLS)是德国EOS公司首先推出的，其代表机型为EOSINT M 250 Xtended。它可以从CAD文件直接制造注射摸模芯、压铸模和金属零件，材料采用新型钢基粉末DirectSteel 20。由于粉末的颗粒度很细，最小叠层厚度仅为20μm，因此，制成的模具或零件的精度很高，一般仅需进行简单而短暂的微粒喷丸处理，无需抛光就可以作为注射模。这种快速制模方法称为DirecTool，可在3天之内就提供形状复杂的注射模。 这种方法制造的模具如果采用抛光处理，可以达到近似镜面的表面质量，成为高质量的模具。此外，还可根据特殊要求，制造中间有冷却孔道的注射模，改善导热性能，缩短加工循环时间。 采用DirecTool制成的模具具有良好的机械性能，拉伸强度可达600N/mm2。实践表明，用于注射模模芯可制作1万～10万件塑料件，用于压铸模具，可制作500件以上铸铝合金零件 DMLS工艺还可以用于制造金属原型件、各种设备的金属备件和小批量最终零件。3D和DTM公司也先后推出类似的直接金属激光烧结工艺，只是商业名称不同而已。如3D公司的Laserform等。 直接金属三维打印是美国Extrude Hone集团Prometal公司推出的，它的原理与Z-Corp公司是基本一致的，主要区别在于采用金属粉末材料和树脂粘接剂。Prometal直接金属三维打印机的外观和制成的零件。 |