光固化快速成型技術(shù)在精密鑄造中的工藝原理及過(guò)程
作者: admin發(fā)布時(shí)間: 2019-10-16點(diǎn)擊次數(shù): 997
快速成型技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)制造技術(shù)之一，它是在現(xiàn)代工業(yè)從大規(guī)模批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨亢蛡€(gè)性化生產(chǎn)，產(chǎn)品的生命周期和投放市場(chǎng)的時(shí)間越來(lái)越短的市場(chǎng)背景下產(chǎn)生的?？焖俪尚图夹g(shù)是由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)、激光、新材料、精密鑄造等多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和綜合。
1光固化激光燒結(jié)(SLA)工藝原理
光固化激光燒結(jié)(SLA)技術(shù)主要用到的材料為光敏環(huán)氧樹(shù)脂、光敏丙烯樹(shù)脂等。成型時(shí)，在液槽中裝滿液態(tài)光敏樹(shù)脂，通過(guò)控制紫外激光，對(duì)液態(tài)樹(shù)脂進(jìn)行掃描，被掃描區(qū)域固化，從而構(gòu)成一個(gè)薄截面，然后工作臺(tái)下降一定的高度，其上覆蓋一層樹(shù)脂，再進(jìn)行此層掃描固化，新固化的一層牢固地粘在前一層上，這樣反復(fù)進(jìn)行，直到零件最終掃描固化完成。
光固化激光燒結(jié)(SLA)適用于精密鑄造工藝和鑄造技術(shù)，它利用光固化激光燒結(jié)工藝獲得空隙率很高的RP原型，稱為QuickCast。在原型的外表面掛漿后，得到一定厚度的陶瓷殼層，型殼與原型同時(shí)通過(guò)高溫，將QuickCast原型燒蝕干凈，即可用于精密鑄造。QuickCast原型為中空結(jié)構(gòu)，燒結(jié)QuickCast原型的材料為丙烯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂，其熱膨脹系數(shù)比陶瓷化的型殼大，因此，在高溫?zé)Y(jié)的環(huán)境下，型殼內(nèi)產(chǎn)生高壓，QuickCast原型會(huì)對(duì)型殼造成一定的張力，甚至于有可能會(huì)造成型殼的破壞。因此，QuickCast原型內(nèi)部結(jié)構(gòu)為相互連接起來(lái)的支撐網(wǎng)格構(gòu)成空心立方結(jié)構(gòu)，孔隙率非常高，并且其外壁開(kāi)有引流孔，以便排出多余樹(shù)脂。這樣QuickCast原型在形成型殼燃燒脫模時(shí)，首先向內(nèi)塌縮而不會(huì)使型殼開(kāi)裂，有效減少了燒結(jié)QuickCast原型時(shí)對(duì)型殼造成的應(yīng)力沖擊，而且QuickCast原型燒掉后殘留灰分少，容易排空。
2光固化激光燒結(jié)(SLA)工藝過(guò)程
（1）QuickCast原型制作原型的CAD模型和設(shè)置相應(yīng)支撐結(jié)構(gòu)的STL文件，經(jīng)分層軟件處理后輸入到成型機(jī)，然后通過(guò)成型機(jī)燒結(jié)完成。
（2）QuickCast原型后處理QuickCast原型燒結(jié)完成后，為了排放多余的、沒(méi)有固化的樹(shù)脂，需要在零件原型表面鉆流孔及排氣孔，可通過(guò)QuickCast軟件打孔。殘余樹(shù)脂流干凈后，可進(jìn)行支撐拆除及清洗和固化處理。模型清理(排除液態(tài)樹(shù)脂)越干凈，焙燒過(guò)程越容易。
（3）CAD三維設(shè)計(jì)采用三維造型軟件設(shè)計(jì)鑄件，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將制造工藝中的材料收縮率一并考慮在內(nèi)，以便精密鑄造出合格鑄件，設(shè)計(jì)出的三維CAD模型輸出為STL文件。
