快速成型對(duì)精密鑄造產(chǎn)品表面質(zhì)量的影響
作者: admin發(fā)布時(shí)間: 2019-10-16點(diǎn)擊次數(shù): 672
快速成型對(duì)精密鑄造變形的控制，通過(guò)改變工藝參數(shù)、掃描方式甚至分區(qū)域掃描效果很不顯著，控制變形從根本上要通過(guò)降低樹(shù)脂的收縮率來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是零收縮率的樹(shù)脂很難實(shí)現(xiàn)，一般通過(guò)優(yōu)化制作方向、給模型添加輔助支撐平衡收縮應(yīng)力的辦法來(lái)消除制件制作過(guò)程的翹曲變形。制件的變形一般發(fā)生在制件的懸臂區(qū)域、基礎(chǔ)底面，本文稱之為變形面，通過(guò)優(yōu)化制作方向，使原型制作時(shí)易發(fā)生變形的面積最小，可有效地消除制作過(guò)程中的制件收縮變形。還可以在制作過(guò)程中，給制件易發(fā)生變形的懸臂區(qū)域、基礎(chǔ)底面添加支撐，可以約束收縮引起的變形，提高制件的成型精度。
分層厚度對(duì)成型件表面質(zhì)量的影響較大，精密鑄造產(chǎn)品表面質(zhì)量隨分層厚度減小而達(dá)到峰值，繼續(xù)減小時(shí)表面質(zhì)量開(kāi)始下降，粗糙度上升。分析原因，是由于分層厚度較大時(shí)，分層厚度的減小弱化了單元體縱向粘接時(shí)成型件側(cè)面輪廓的“鋸齒現(xiàn)象”，從而提高了精密鑄造成型件的表面質(zhì)量；而分層厚度較小時(shí)，繼續(xù)減小則導(dǎo)致單元體粘接時(shí)橫向擴(kuò)散加劇，反而降低了成型件的表面質(zhì)量。因此，必須在保證成型件必要強(qiáng)度的前提下，選擇適合的分層厚度，使成型件的表面質(zhì)量達(dá)到最佳。
影響臺(tái)階效應(yīng)的因素有模型面片的傾角與層片高度，因此，在模型數(shù)據(jù)處理時(shí)，首先應(yīng)優(yōu)化制作方向，使模型的各面片在該方向的臺(tái)階效應(yīng)的面積和為最小，當(dāng)制作方向確定后，對(duì)于模型臺(tái)階效應(yīng)較大的面片區(qū)域采用變層厚制作工藝，即對(duì)該區(qū)域的制作采用較小的層厚固化，但一般變層厚制作精密鑄造工藝控制系統(tǒng)較復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)，一般都采用優(yōu)化制作方向減小模型的總臺(tái)階效應(yīng)。
用快速成型法制作精密鑄造產(chǎn)品時(shí)，是利用模型的STL文件，添加上必要的支撐后，組成快速成型模型，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理軟件分層處理后，在激光快速成型機(jī)上進(jìn)行加工。因此優(yōu)化工作必須在分層處理之前完成，優(yōu)化的對(duì)象就是快速成型模型，目標(biāo)是使快速成型模型有如下特點(diǎn)：①制件具有較小的懸臂特征變形：②制件制作時(shí)的臺(tái)階總面積較少；③制件制作時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)固化的面積較少： ④制件的制作時(shí)間較短。
消除過(guò)固化誤差的方法有優(yōu)化制作方向、采用變層厚的分層算法或在懸臂區(qū)域采用不同的掃描速度。精密鑄造產(chǎn)品制作方向不同，制作過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)固化的區(qū)域面積是不同的，因此優(yōu)化制作方向，使制作過(guò)程產(chǎn)生的過(guò)固化面積最小，可有效地防止該項(xiàng)誤差的產(chǎn)生。
