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塑胶喷油加工中的间接制模法
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塑胶喷油加工中的间接制模法 目前具有竞争力的RMT技术主要是粉末烧结、电铸、铸造和熔射等间接制模法。国内外这方面的研讨十分活泼,有许多金属模具间接快速制造技术的研讨及应用事例。
如3D systems公司的基于SLA原型的粉末成形烧结+浸渗快速复制(Keltool)工艺、CEMCOM公司的镀镍+陶瓷复合(NCC,Nickel-Ceramic Composite)工艺、Idaho National Engineering and Environmental]Lab的快速凝固工艺(RSP,Paoid Solidification Process)和Soligen Tech.Inc.公司的基于DSCP金属薄壳成形系统的铸造工艺、Badger Pattern公司的锌合金喷油+树脂·金属复合资料补强工艺和东京大学的RHST(Raopid Hard Soray Tooling)以及日产汽车公司的熔射快速制造金属模具法等。
Keltool办法的工艺道路是:由SLA办法生成快速原型十硅橡胶翻模得到模具的负型--填充金属粉末及粘结剂十放入高温炉膛内停止烧结、渗铜--得到最终模具。模具型腔经过热处置后外表硬度能够到达48~50HRC。用A6工具钢制造的模具可以消费数千件产品,但此法制模过程时间长,且工艺复杂。
NCC办法首先在SLA办法生成的快速原型上镀上一层厚约1—5mm的镍,然后在镍质镀层上用化学反响凝固陶瓷资料(CBC,Chermicallv Bonded Ceramic)作背衬补强,将原型别离后得到最终模具。这一办法具有与SLA工艺同等的精度,可用于注塑模制造,但要处理电镀工序时间长和需处置废液污染等问题。
RSP办法是用高速隋性气体将凝结的金属液体雾化,放射在石蜡、塑料或陶瓷原型(经过SLA、SLS或LOM办法制造)上,生成一薄层金属,补强背衬并除去原型后得到模具。塑胶喷油加工此法可制造注塑模具和冲压模具,但是为了进步制件的外表质量和机械性能需求停止时效处置,增加了制模时间。
Badaer Pattern公司、东京大学和日产汽车公司熔射制模法的根本工艺都是在原型外表构成熔射层,然后对熔射层停止补强并将熔射原型去除得到金属模具。但Bad,erPattern公司只能熔射低熔点锌合金,并采用树脂·金属复合资料对熔射层补强,致使模具的耐磨性和热传导性差,只能用于数百件注塑成形。
东京大学开发的RHST办法则是以不锈钢或碳化钨合金等高融点资料为熔射资料,并以金属资料对熔射层背衬补强,从而极大地改善了熔射模具的耐久性,塑胶喷油加工使其能用于外表润滑或带自然精密皮革纹饰塑料产品的大批量注塑成型以及金属薄板成形。日产汽车公司的熔射制模法也采用不锈钢作为熔射资料,并采用树脂·金属复合资料补强,已用于数万至二十多万件的轿车掩盖件成形,但与RHST法相比,该法不能用于外表带自然精密皮革纹饰耐久注塑模具的制造,运用范围遭到限制。
在我国,关于金属模具间接快速制造技术的研讨遭到高度注重,清华大学、华中理工大学在铸造模方面获得了许多研讨成果;上海交大用精细铸造法快速翻制出汽车轮胎等金属模具;西安交通大学采用树脂原型、研磨石墨电极、塑胶喷油加工电火花加工出(日质模具;殷华公司及烟台机械工艺研讨所与烟台泰利汽车快速模具公司协作采用电弧熔射锌合金制造出快速经济注塑模具。
上述各种间接法都具有快速经济的特性。但相比之下,铸造法和粉末烧结法尺寸变化大,制模精度不高。电铸复制精度虽高,但制模时间长、受电铸资料品种限制且需处置废液污染。熔射法具有模具资料品种和制模尺寸规格限制小、复制精度高等优点。
东京大学和日产公司开发的高融点资料熔射制模法极大地改善了模具的耐久性,因而在汽车、摩托车、家电和建筑装饰等行业的模具特别是目前市场急需的汽车内外饰件和掩盖件模具有宽广的应用前景。与直接法相Lk,间接法目前虽在适用化方面占有优势,但由于中间工序较多且受资料性质和制造环境温度的影响,招致精度控制难度大。
因而,开发尺寸稳定性好的制模资料及少工序间接制模法、完成工作环境的安定化是进步精度的关键,同时必需加快开发短流程直接制造金属模具的办法。