简析快速成型技术应用于模具制造领域

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众所周知,产品的生产离不开模具,尤其是注塑、铸造、锻压等加工工艺。如今,顾客需求越来越多样化,产品的更新周期越来越短,生产由少品种大批量转化为多品种小批量,市场无疑向华曙高科这一类湖南快速成型企业来说,提出了更高的要求。目前,越来越多的快速成型技术和机器投入到了实际应用中,其独特的制造原理和不可比拟的优越性缩短了制造商和客户需求的距离,满足了市场变化的需要。应用领域也越来越广,如在模具制造、新产品的验证、艺术品制造与仿制、玩具业等众多行业。
下面,湖南快速成型华曙高科就针对这一重大技术在模具制造中的应用做一简要分析。
1、硅橡胶制模
硅橡胶制模制造工艺是一种比较普及的快速模具制造方法。由于硅橡胶模具具有良好的柔性和弹性,能够制作结构复杂、花纹精细、模斜度甚至具有倒拔模斜度以及具有深凹槽类的零件,制作周期短,制件质量高,因而备受关注。由于零件的形状尺寸不同,对硅橡胶模具的强度大小要求也不—样,因而制模方法也有所不同。
湖南快速成型华曙高科认为,硅橡胶模具的特点是:硅橡胶具有良好的仿真性、强度和极低的收缩率;用该材料制造弹性模具简单易行,无需特殊的技术及设备,只需数小时在室温下即可制成;硅橡胶模具能经受重复使用和粗劣操作,能保持制件原型和批量生产产品的精密公差,并能直接加工出形状复杂的零件,免去铣削和打磨加工等工序,而且脱模十分容易,大大缩短产品的试制周期,同时模具修改也很方便。此外,由于硅橡胶模具具有很好的弹性,对凸凹部分浇注成型后也可直接取出,这是它的独特之处。
2、电弧喷涂快速制模
以原型为样模,将达到熔点的熔化金属充分雾化后以一定的速度喷射到样模表面,形成模具型腔表面,背衬充填复合材料,用填充铝的环氧树脂或硅橡胶支撑,将壳与原型分离,得到精密的模具,并加入浇注系统和冷却系统等,连同模架构成注射模具。
湖南快速成型华曙高科评价,电弧喷涂快速制模工艺简单、周期短;型腔及其表面精细花纹一次同时形成;省去了传统加工模具中的制图、数控加工和热处理等昂贵、费时的步骤,不需要机加工;模具尺寸精度高,缩短了周期,节约了成本。
3、树脂型复合模具制模
这种方法是将液态的环氧树脂与有机或无机材料复合作为基体材料,然后以原型为基准浇注模具。工艺过程为:制作原型-表面处理-表面设计、制作模框-选择、设计分型面-在原型表面、分型面刷脱模剂,胶衣树脂-浇注凹模。当凹模制造完成后,倒置,同样需要在原型表画及分型面上均匀涂脱模剂和胶衣树脂,分开模具。在常温下浇注的模具,一般在1~2天基本固化定型,即能分模。
湖南快速成型华曙高科提出,与传统注塑模相比,树脂型复合模具制模成本只有传统方法的几分之一,生产周期大大减少。模具寿命不及钢模,但比硅胶模高。
4、硅胶-陶瓷型橡胶摸制模
其通过涂层转移获得精密陶瓷型,浇铸铸铝或黑色金属。快速精密铸造模具采用快速精密铸造的方式得到快速模具有许多方法。它利用立体光刻工艺获得零件膜具的半中空原型,然后在原型的外表面挂浆,得到有一定厚度和粒度的陶瓷层,它紧紧地包裹在原型的外面,再放入高温炉中烧掉半中空原型。得到中空的陶瓷型壳,即可用于精密铸造。浇铸后得到的金属模具还要进行必要的机加工,使得其表面质量和尺寸精度达到要求。
湖南快速成型华曙高科提出,该方法的优点是用原型代替原来精密铸造中的蜡型,大大提高铸造原型的精度,大大加快制造速度。

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