第五章 快速成形材料选择.pptVIP

涂覆着色有两种工艺： 模内涂漆 后涂漆 模内涂漆：是在模腔内先喷脱摸剂作隔离层，再将彩色涂料 喷涂于隔离层上，反应式什射和脱模后，彩色 料粘着于制件表面。 它的优点是：制件的气孔少，工序少，生产效率高。 后涂漆：是在制件从模中取出并经过修整、除去制件表面的 油脂、汗渍之后进行涂漆。 它的优点是：涂漆牢固，有良好的光泽保持性，但工序较 多，生产效率较低。 * * * 石膏是一种非常普通的材料，用它来复制模具有如下优点： 1)价格低廉； 2)能清晰地复印表面上的细小特征； 3)制作模具的尺寸范围大； 4)操作简单、方便。 它的缺点是： 1)石膏模的冷却率低，散热慢，从而会降低由这种模具铸 出工件的机械性能(屈服强度比传统的铸件低20％)、铸 件的表面比较软； 2)对于每一个铸件都必须制作一个新石膏模。 5.3.5 石膏 * 制作石膏模的过程如下： 用快速成形机制作母模(正的，图a) 浇注第一个硅橡胶模(负的，图b) 浇注第二个硅橡胶模(正的，图c) 浇注石膏模(负的图d)。 * 坦克车发动机进气管箔铸蜡模 精铸蜡粉烧结件 铸造蜡粉烧结件实例 * * 材料是快速成形技术的核心，一种新材料的出现往往会使快速成形工艺及其设备结构、成形件品质和成形效益发生巨大的进步。 1988年，当第一种商品化的快速成形机问世时。采用的成形材料为液态光敏聚合物，针对这种材料，分层叠加成形的制作方法是激光选择性固化，因此有了SLA型快速成形机，能得到看起来像塑料的成形件。 然而，随着时间的推移和技术的发展，此后出现 了纸、蜡、塑料丝、塑料粉、陶瓷复合粉和金属复合粉等多种成形材料，以及与此相应的一批LOM、FDM、SLS和TDP型快速成形工艺和快速成形机，可以得到近似ABS塑料、陶瓷、金属的高性能样品或模具，成形效率也有较明显的提高。 5.1 概述 第五章 快速成形采用的材料 * 快速成形技术中采用的材料可分为: 直接成形用材料 间接复制用材料 直接成形用的材料有：聚合物、纸、金属、砂和陶瓷等，它随采用的快速成形机不同而有所差别。 5.2 直接成形用材料 对直接成形用材料的基本要求是： 良好的机械性能(强度、耐温性、耐磨性相抛光性等)，小吸水率，小收缩率，高稳定性、以及工件与废料易分离等。 * 5.2.1 反应型聚合物 SLA型快速成形机采用的液态光敏聚合物，如丙烯酸树脂 和环氧树脂，都属于反应型聚台物。它是一种热固性材料，在输入能量(如紫外激光)的作用下，能迅速固化。上述液态光敏聚合物的价格为每千克143—190美元。 * SLA型快速成形机也采用—些树脂(表5.2)直接制作模具。 这些材料在固化后有较高的硬度、耐磨性和制件精度。其价格较低。 * 此外，SLA型快速成形机还采用一些合成橡胶树脂(表5.3) 作原材料。其中的SCcR31在成形时有较小的翘曲变形。 5.2.2 非反应型聚合物 SLS、FDM和TDP型快速成形机采用非反应型聚合物作原 材料(表5.4)，它们被加热至熔点后能融合，冷却后迅速固化 从二次世界大战起，开始利用上述特性来使粉末状非反应型聚合材料熔化并再固化成复杂的形状。 * Mode1 Maker TDP型快速成形机采用非反应型聚合物—树脂(聚氨脂、氨基树脂、环氧树脂和天然衍生聚合物)作原材料，其熔点为50～250℃，在熔化状态下可自粘，有较低的收缩率。为了进一步改善它们的性能，还可交其中加入抗氧剂、增韧剂、磁性粒子、颜料、增光增白剂和其它添加剂。 * LOM型快速成形机采用经过处理的纸作原材料。 这种纸由纸质基底和涂覆的粘结剂、改性添加剂组成，它的成本较低，基底在成形(即切割)过程中始终为固态，没有状态变化，因此翘曲变形小。 主要有：涂有热熔胶的纸基材料、塑料薄膜、金属箔材、无机纤维膜或陶瓷带材等。 最适合于中、大型零件的成形。 5.2.3 纸 在KINERGY公司生产的纸材中(表5.5)，采用了熔化温度较高的粘结剂和持殊的改性添加剂。 所以，用这种材料成形的制件坚如硬木(制件水平面上的硬度为HRRl8，垂直面上的硬度为HRE4100)，表而光滑，有的材料能在200℃下工作。 * * 制件的最小壁厚可达0.3～0.5mm，成形过程中只有很小的翘曲变形，即使间断地进行成形也不会出现不粘结的裂缝，成形后工件与废料