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復雜鑄件鑄鋼砂的快速制造

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復雜鑄件鑄鋼砂的快速制造

發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:

中國是鑄造鑄鋼砂的大國,但不是鑄造強國,許多中小企業長期依靠生產附加值低的簡單鑄件,而對技術難度較高的復雜鑄件望而生畏。因為對于復雜鑄件,特別是對于一些形狀復雜且小批量生產的薄壁鑄件,鑄造一直是個難題。更何況現在客戶對短周期及低成本要求很高,傳統的工藝很難勝任。
  快速成形(RP)的出現和發展為解決上述問題提供了一條極具前景的新路,因此我們應好好運用這一先進技術為鑄造業服務。快速成形技術(RP)是一種集計算機輔助設計、精密機械、數控激光技術和材料學為一體的新興技術。它采用軟件離散化和材料堆積的原理,將所設計物體的CAD模型轉化為實物樣件。由于RP技術采用將三維形體轉化為二維平面分層制造的原理,因此能夠處理任意復雜的構件,而且構件越是復雜越能體現它的優越性。
  但由快速成形設備生產的制件只是原型或模型而不是鑄件,運用這些原型或模型來生產鑄件可以選擇多種工藝路線,而如何選擇最佳的工藝路線則需要相應的專業知識。華中科技大學快速成形中心于1991年開始快速成形技術的研究,是中國最早開展該項技術研究的單位之一,并取得了豐碩的成果,成功推出了多種快速成形系統,經用戶使用,產生了顯著的經濟效益和社會效益。近年來對快速成形在各行業中的運用,特別是對復雜鑄件的快速制造開展了大量的研究,積累了豐富的經驗。在此我們將這些研究成果介紹給讀者。

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    母模制造方法的選擇與比較
  目前,國內外研究了多種快速成形方法,比較成熟實用的主要有LOM、SLA、SLS、FDM、3DP,這些技術各有優缺點,其具體原理和特點如下:
  1、立體光刻(SLA)
  SLA是利用紫外激光掃描光敏樹脂、光敏樹脂在激光的作用下固化逐層堆集而成。用SLA原型可代替鑄造中的木模和熔模精密鑄造中的蠟模。SLA技術成形速度快,精度高。由于SLA所用樹脂為熱固性光敏樹脂,加熱不能熔失,只能燒失,所以熔模鑄造時對焙燒工藝要求較高,原型件最好做成鏤空結構。SLA原型對水較敏感,長時間在潮濕環境中易吸潮變形,所以要注意防潮。SLA的設備及運行成本較高,適合于制造薄壁精細輪廓精密鑄件的模型。
  2、分層實體制造(LOM)
  LOM工藝是根據零件分層得到的輪廓信息用激光切割薄材,這樣逐層堆集而成的三維實體。LOM主要特點是設備和材料價格較低,運行成本也低。原型經處理后強度好,精度高,不變形,在鑄造中可代替復雜的木模,特別適合于中小型鑄造廠單件或小批量生產。

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