材料成形技术基础 教学课件 作者 施江澜 赵占西主编 第五章 粉末冶金成形及其他新型成形方法.pptVIP

第二节　其他新型成形方法简介 一、快速成形技术二、半固态合金成形三、电磁成形四、液压成形五、计算机技术在材料成形中的应用 一、快速成形技术 1.分层实体成形法(LOM法)　如图5-7所示，先将需进行快速成形产品的三维图形输入计算机成形系统，再通过计算机控制的激光束按三维图形的各层截面轮廓依次对薄形材料(如底面涂热熔胶的纸等)进行切割，并将轮廓外的废纸余料切割出方形小格，以便在成形过程完成后剥离，铺纸切割过程中热滚压筒将各切割纸层依次粘结，全部成形切割完成后，剥离废纸小方块，即可得到硬如胶木的纸质件，用此法可制作各种纸质模型、“失纸精密铸造”的铸造母模等。2.立体印刷成形法(SLA法)　如图5-8所示，液槽盛满液态光敏树脂，计算机控制的紫外激光束在三维图形各层截面轮廓线内区域进行照射，被照射区域的液态光敏树脂很快形成一层固化层，新固化的一层牢固地结合在前一固化层上，如此重复直至成形完毕，从液态树脂中取出成形体后还要进行后固化，获得完全固化的成形件。 一、快速成形技术 3.选择性激光烧结法(SLS法)　如图5-9所示，将塑料、蜡、陶瓷、金属或它们的复合物等粉末原料薄薄地铺一层在工作台上，按三维图形截面轮廓的信息，激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体片层，再铺一层新粉末，再激光扫描、烧结，并与前一层自然烧结成一体，最终快速形成实体制品。4.熔融沉积成形法(FDM法)　如图5-10所示，加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X—Y平面运动，丝材(如聚碳酸酯与ABS等塑料丝、石蜡质丝等)由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后按控制指令挤喷在工作台的规定区域，快速冷却形成一层截面轮廓，层层扫描挤喷冷凝叠加，最终形成制品。 一、快速成形技术 图5-7　分层实体成形法(LOM法)示意图1—工作台　2—已切割粘合部分　3—切割层4—激光偏转装置与定位控制器　5—激光发生器　6—热滚压筒　7—原料纸卷与纸　8—切割线外边纸回收卷 1.分层实体成形法(LOM法)　如图5-7所示，先将需进行快速成形产品的三维图形输入计算机成形系统，再通过计算机控制的激光束按三维图形的各层截面轮廓依次对薄形材料(如底面涂热熔胶的纸等)进行切割，并将轮廓外的废纸余料切割出方形小格，以便在成形过程完成后剥离，铺纸切割过程中热滚压筒将各切割纸层依次粘结，全部成形切割完成后，剥离废纸小方块，即可得到硬如胶木的纸质件，用此法可制作各种纸质模型、“失纸精密铸造”的铸造母模等。  2.立体印刷成形法(SLA法)　如图5-8所示，液槽盛满液态光敏树脂，计算机控制的紫外激光束在三维图形各层截面轮廓线内区域进行照射，被照射区域的液态光敏树脂很快形成一层固化层，新固化的一层牢固地结合在前一固化层上，如此重复直至成形完毕，从液态树脂中取出成形体后还要进行后固化，获得完全固化的成形件。 图5-8　立体印刷成形法(SLA法)示意图1—工作台　2—树脂盛槽　3—已固化件4—激光扫描器　5—液态树脂　6—升降台 3.选择性激光烧结法(SLS法)　如图5-9所示，将塑料、蜡、陶瓷、金属或它们的复合物等粉末原料薄薄地铺一层在工作台上，按三维图形截面轮廓的信息，激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体片层，再铺一层新粉末，再激光扫描、烧结，并与前一层自然烧结成一体，最终快速形成实体制品。 图5-9　选择性激光烧结法示意图 5-10.TIF 4.熔融沉积成形法(FDM法)　如图5-10所示，加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X—Y平面运动，丝材(如聚碳酸酯与ABS等塑料丝、石蜡质丝等)由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后按控制指令挤喷在工作台的规定区域，快速冷却形成一层截面轮廓，层层扫描挤喷冷凝叠加，最终形成制品。 1)制造原型所用的材料可以是非金属，也可以是金属；2)原型的复制性、互换性高；3)制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越；4)加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度关系不大，一般制造费用降低50％，加工周期缩短70％以上；5)高度技术集成，可实现设计制造一体化。 二、半固态合金成形 (一)半固态成形特点(二)半固态合金的制备方法(三)半固态成形方法 (一)半固态成形特点 1.应用范围广　半固态成形温度比全液态成形温度低，在切应力作用下，半固态合金流动性显著优于固态合金，因此半固态成形可用于各种合金(包括高熔点合金、固态塑性较低的合金等)和复合材料，并可采用压铸、挤压、模锻等多种工艺成形。2.铸件质量高、力学性能好、尺寸精度高　半固态合金液具有特殊的流变特性，其充填过程平稳，液内已有均匀的细晶组织，且在压力下成形，故凝固后组织细蜜均匀，铸件具有很高的综合力学性能，铸件质量和性能可达到锻件水平。3.减小了