基于FDM和LOM原型的电弧喷涂快速制模技术研究.pdfVIP

维普资讯 《模具制造》 2003．No．8总第 25期 51 基于FDM和LOM原型的电弧喷涂快速制模技术研究 包头钢铁学院机械工程学院(内蒙古包头 014010) 王 昌 大连理工大学模 具研究所 于 同敏 【摘要】对电弧喷涂制模 的工艺参数优化和喷涂丝材选择进行 了试验研 究，研究结果证明 zn—Al伪合金是具有优 良综合性能的电弧喷涂材料 ，实例证明了基 于FDM和 LOM 原型的 电弧喷涂制模方法 ，是适合于新产品开发试制的快速经济制模技术 。 关键词 熔融沉积造型 分层实体制造 电弧喷涂 快速经济制模 1 引言 为其材质一般为 ABS塑料或纸质 ，在 电弧喷涂 以后 ， 电弧喷涂技术是一种热喷涂方法 ，电弧喷涂制模 可 以采用化学溶解 的办法离型脱模 ，这可避免对喷涂 技术的基本原理是在原型的表面喷涂一定厚度 的金属 层 的破坏 。因此基于 FDM和 LOM快速原型 的电弧喷 涂层 ，然后将喷涂的金属壳体与原型分离，便得到与原 涂制模 ，关键在于金属壳体的制造 ，这将取决于 电弧喷 型形状完全一致的模具型腔 ，再对此型腔进行裱背加 涂工艺参数 的优化和喷涂丝材 的选择 。 固处理 ，便可用于注射成型 (RIM)、真空成型、热成型 及大多数聚氨酯制 品的生产工艺 。具有如下优点： 3 电弧喷涂快速制模喷涂丝材的确定 (1)原型不需要导电，喷涂时其表面温度一般不超 3．1 影响 电弧喷涂涂层性能的主要工艺参数 过 60cI=，因而材料基本不受限制 。 电弧喷涂 的涂层性能通常包括涂层显微组织 、粘 (2)原型尺寸不受限制 ，可小至硬 币的尺寸 ，大到 接强度 、孑L隙率 、耐腐蚀性等。不同的喷涂丝材有不同 真空成型模具制造 的汽车 内顶蓬 的尺寸 。 的涂层性能，同一种丝材采用不同的工艺参数也可得 (3)所得到的模具型腔轮廓清晰 ，外形尺寸不变， 到不 同的涂层性能 。 热应力变形较小 。 (1)工作 电压 。同一种喷涂丝材采用不同的工作 电 (4)制模效率高 ，大大缩短制模周期 。 压，会得到不同性能的涂层 。工作 电压过低 ，部分丝材 (5)设备投资小，经济效益好 。 不能完全熔化而直接飞向工件表面 ，会造成涂层 中出 我 国对 电弧喷涂技术的研究和应用始于80年代初 现不规则的粗大颗粒 。工作 电压过高，则合金元素的烧 期 。北京隆源公司运用AFS一300型 电弧喷涂设备开展 损加剧 ，氧化物含量增加 ，涂层表面变得粗糙 。通常为 了金属冷喷模等快速制模 的应用 ，并为企业提供服务 。 减少合金元素 的烧损 ，在保证正常喷涂的前提下 ，尽量 采用较低的工作 电压 。 2 基于快速原型 的电弧喷涂快速制模工艺流程 (2)喷涂 电流。随着喷涂电流增大 ，涂层硬度升高。 电弧喷涂能实现注射模 的快速经济制造 。电弧喷 这是因为随着 电流的增大，涂层 中氧化物含量 明显增 涂快速制模工艺流程如下 ：原型设计一快速原型制造 加，从而导致硬度升高。喷涂生产效率与喷涂 电流几乎 一 电弧喷涂一背衬加 固一离型脱模一修整加工一装配 成正 比，这是 因为送丝速度直接取决于喷涂电流大小 。 一试模 。 (3)压缩空气 。使用未经净化处理的压缩