特征定義:盡管高階的FDM系統(tǒng)可以生產(chǎn)較小的特征,大多數(shù)FDM原型的**小特征尺寸受限于兩倍線材寬度。沒有使用者的介入,F(xiàn)DM技術(shù)使用的”closedpath”選項(xiàng)會(huì)限制**小特征尺寸為兩倍擠壓成型噴組的寬度。對(duì)于一般噴嘴與建造參數(shù)而言,**小特征尺寸范圍從mm。盡管大于SLA與PolyJet的**小特征尺寸,但是該范圍是與這些技術(shù)的可用**小特征尺寸相同。盡管SLA技術(shù)可以建造小到(Vipersi2機(jī)種)或mm(所有機(jī)種),以及PolyJet技術(shù)可以建造小到,幾乎很少原型會(huì)用到這些極小值的優(yōu)勢(shì)來作**小的細(xì)節(jié)??紤]到材料屬性,通常發(fā)現(xiàn)SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)的原型常用**小特征尺寸為。FDM技術(shù)的**小特征尺寸相等于或是優(yōu)于SLS技術(shù)的mm。由于材料屬性相似于注塑成型的ABS或是polycarbonate,F(xiàn)DM技術(shù)可以給予功能性特征尺寸在mm范圍中。環(huán)境抵抗力:FDM原型提供的材料性質(zhì)相似于熱塑性材料。這包含了環(huán)境的與化學(xué)的曝曬。對(duì)ABS材料而言,使用者可以實(shí)驗(yàn)他們的原型在93度的溫度下以及包含石油,汽油以及甚至某些酸類等的化學(xué)媒介。一關(guān)鍵的考慮為水氣的曝曬,包括浸沒與濕氣。SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)使用的光敏樹脂對(duì)于潮濕水氣敏感且會(huì)受到傷害。暴曬在水中或是濕氣中不只會(huì)影響原型的機(jī)械屬性。壓鑄法:加工成本高,只有在大批量生產(chǎn)的情況下成本才合理。江蘇有名的金屬制品價(jià)格表格
由于RP系統(tǒng)是由三維CAD模型直接驅(qū)動(dòng),因此首先要構(gòu)建所加工工件的三維CAD模型。該三維CAD模型可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等)直接構(gòu)建,也可以將已有產(chǎn)品的二維圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換而形成三維模型,或?qū)Ξa(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行激光掃描、CT斷層掃描,得到點(diǎn)云數(shù)據(jù),然后利用反求工程的方法來構(gòu)造三維模型。2)三維模型的近似處理。由于產(chǎn)品往往有一些不規(guī)則的自由曲面,加工前要對(duì)模型進(jìn)行近似處理,以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作。由于STL格式文件格式簡(jiǎn)單、實(shí)用,已經(jīng)成為快速成型領(lǐng)域的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)接口文件。它是用一系列的小三角形平面來逼近原來的模型,每個(gè)小三角形用3個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)和一個(gè)法向量來描述,三角形的大小可以根據(jù)精度要求進(jìn)行選擇。STL文件有二進(jìn)制碼和ASCll碼兩種輸出形式,二進(jìn)制碼輸出形式所占的空間比ASCⅡ碼輸出形式的文件所占用的空間小得多,但ASCⅡ碼輸出形式可以閱讀和檢查。典型的CAD軟件都帶有轉(zhuǎn)換和輸出STL格式文件的功能。3)三維模型的切片處理。根據(jù)被加工模型的特征選擇合適的加工方向,在成型高度方向上用一系列一定間隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的輪廓信息。間隔一般取,常用。間隔越小,成型精度越高。江蘇有名的金屬制品價(jià)格表格金屬制品行業(yè)包括結(jié)構(gòu)性金屬制品制造、金屬工具制造、集裝箱及金屬包裝容器制造等。
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(jiǎn)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(zhǎng)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。
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(zhǎng)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。然后經(jīng)過嚴(yán)格控制的加溫及冷卻工序,以消除任何細(xì)小的瑕疵。
但成型時(shí)間也越長(zhǎng),效率就越低,反之則精度低,但效率高。4)成型加工。根據(jù)切片處理的截面輪廓,在計(jì)算機(jī)控制下,相應(yīng)的成型頭(激光頭或噴頭)按各截面輪廓信息做掃描運(yùn)動(dòng),在工作臺(tái)上一層一層地堆積材料,然后將各層相粘結(jié),**終得到原型產(chǎn)品。5)成型零件的后處理。從成型系統(tǒng)里取出成型件,進(jìn)行打磨、拋光、涂掛,或放在高溫爐中進(jìn)行后燒結(jié),進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。金屬材料技術(shù)特點(diǎn)快速成型特術(shù)具有以下幾個(gè)重要特征:l)可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體。由于采用離散/堆積成型的原理.它將一個(gè)十分復(fù)雜的三維制造過程簡(jiǎn)化為二維過程的疊加,可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意復(fù)雜形狀零件的加工。越是復(fù)雜的零件越能顯示出RP技術(shù)的優(yōu)越性此外,RP技術(shù)特別適合于復(fù)雜型腔、復(fù)雜型面等傳統(tǒng)方法難以制造甚至無法制造的零件。2)快速性。通過對(duì)一個(gè)CAD模型的修改或重組就可獲得一個(gè)新零件的設(shè)計(jì)和加工信息。從幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)就可制造出零件,具有快速制造的突出特點(diǎn)。3)高度柔性。無需任何**夾具或工具即可完成復(fù)雜的制造過程,快速制造工模具、原型或零件4)快速成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程學(xué)科多年來追求的兩大先進(jìn)目標(biāo).即材料的提取(氣、液固相)過程與制造過程一體化和設(shè)計(jì)。熔模鑄造/失蠟法鑄造:這種加工方法具有很高的連續(xù)性和精確度,也可以用于加工復(fù)雜造型。濱湖區(qū)有名的金屬制品模板規(guī)格
注鑄法:用于加工高誤差的復(fù)雜造型。江蘇有名的金屬制品價(jià)格表格
使用商業(yè)上可用ABS快干膠,F(xiàn)DM工件的粘和強(qiáng)度可以滿足功能性測(cè)試的應(yīng)用。此外,F(xiàn)DM工件可以使用超音波熔接,這種選項(xiàng)無法使用在SLA以及PolyJet,因?yàn)樗麄儾皇鞘褂脽崴苄圆牧?。支撐結(jié)構(gòu):在FDM技術(shù)中,需要支撐結(jié)構(gòu)來形成基底以制作工件并支撐任何超過懸掛的特征。在工件的接口,支撐材料的堅(jiān)固堆層已經(jīng)放下。在這堅(jiān)固堆層下,線材為。FDM技術(shù)提供兩種類型的支撐--易于剝離支撐結(jié)構(gòu)(BASS)以及水溶性支撐結(jié)構(gòu)(WaterWorks)。BASS支撐是由手工將支撐從工件表面剝離以移除。當(dāng)他們不想損壞工件表面,考慮的是必須要容易進(jìn)入與接近細(xì)小特征。水溶性支撐(WaterWorks)是使用水溶性材料,可分解于堿性水溶劑的解決方案。不像是易于剝離支撐(BASS),該支撐可以任意坐落于工件深處地嵌壁式的區(qū)域,或是接觸于細(xì)小特征,因?yàn)闄C(jī)械式的移除方式是可以不加考慮的。此外,水溶性支撐可以保護(hù)細(xì)小特征。在其它的快速原型技術(shù)中,他們要如何移除支撐而不造成特征損壞,是一項(xiàng)極大挑戰(zhàn)。一體成型的裝配件隨著水溶性支撐的出現(xiàn),F(xiàn)DM技術(shù)提供了一項(xiàng)獨(dú)特的解決方案--建構(gòu)可運(yùn)轉(zhuǎn)的一體成型裝配件。因?yàn)樗苄灾慰梢赃M(jìn)行分解,一個(gè)多件的裝配件可以在一次機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中建構(gòu)完成。江蘇有名的金屬制品價(jià)格表格
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