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现代快速经济制造的模具技术
2006年3月29日 15:21  

    1引言

    随着全球经济的发展,新的技术革命不断取得新的进展和突破,技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展,促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展,为了保持和加强产品在市场上的竞争力,产品的开发周期、生产周期越来越短,于是对制造各种产品的关键工艺装备—模具的要求越来越苛刻。?

    一方面企业为追求规模效益,使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展;另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要,要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展,使得快速经济制模技术如虎添翼,应用范围不断扩大,类型不断增多,创造的经济效益和社会效益越来越显著。

    2快速经济制模技术类型?

    快速经济制模技术与传统的机械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求,是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术,概括起来,有以下几种类别。?

    2.1快速原型制造技术?

    快速原型制造技术简称RPM,是80年代后期发展起来的一种新型制造技术。美国、日本、英国、以色列、德国、中国都推出了自己的商业化产品,并逐渐形成了新型产业。?

    RPM是电脑、激光、光学扫描、先进的新型材料、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助加工(CAM)、数控(CNC)综合应用的高新技术。在成型概念上以平面离散、堆积为指导,在控制上以计算机和数控为基础,以最大柔性为总体目标。它摒弃了传统的机械加工方法,对制造业的变革是一个重大的突破,利用RPM技术可以直接或间接地快速制模,该技术已被汽车、航空、家电、船舶、医疗、模具等行业广泛应用。下面简述一下目前已经商业化的几种典型快速成型工艺。?

    2.1.1激光立体光刻技术(SLA)?

    SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型,通过微机控制激光,按着确定的轨迹,对液态的光敏树脂进行逐层扫描,使被扫描区层层固化,连成一体,形成最终的三维实体,再经过有关的最终硬化打光等后处量,形成制件或模具。?

    激光立体光刻技术主要特点是可成型任意复杂形状,成型精度高,仿真性强,材料利用率高,性能可靠,性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂贵,使其成本较高。?

    2.1.2叠层轮廓制造技术(LOM)?

    LOM技术是通过计算机的三维模型,利用激光选择性地对其分层切片,将得到的各层截面轮廓层层粘结,最终叠加成三维实体产品。?

    其工艺特点是成型速度快,成型材料便宜、成本低,因无相变,故无热应力、收缩、膨胀、翘曲等,所以形状与尽寸精度稳定,但成型后废料块剥离较费事,特别是复杂件内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。?

    2.1.3激光粉末选区烧结成型技术(SLS)?

    SLS技术是将计算机的三维模型通过分层软件将其分层,在计算机控制下,使激光束依据分层的切片截面信息对粉末逐层扫描,扫描到的粉末烧结固化(聚合、烧结、粘结、化学反应等),层层叠加,堆积成三维实体制件。

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