采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)的模型應(yīng)用可以分為直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。如果從模型的公差和表面質(zhì)量來看,金屬激光切割機立體固化技術(shù)是zui精確的快速成形技術(shù)。但是由于模型的機械
性能以及溫度穩(wěn)定性差,更多的模型直接用于功能模型或者通過對立體固化技術(shù)生產(chǎn)的模型來澆注模具,即間接應(yīng)用。
是采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)的功能模型。其中為牙齒的模型以及生產(chǎn)牙齒模型同時建成的支撐結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出:支撐結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格比較粗,牙齒模型的外表面比較細密,牙齒模型
的有些區(qū)域是空的。這就有利地反映了金屬激光切割機立體固化技術(shù)的生產(chǎn)特點:可以在同一模型中采用不同的層厚以及不同的掃描方法實現(xiàn)建模。為臺燈的插頭。左側(cè)為采用金屬激光切割機立體固化
技術(shù)生產(chǎn)的插頭的功能模型,中間為用于真空鑄造的鑄模,右側(cè)為真空鑄造的產(chǎn)品。采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)的功能模型可以在產(chǎn)品研發(fā)的早期對產(chǎn)品及其重要部件的質(zhì)量進行評價,保證
產(chǎn)品的功能和性能滿足需要,以便縮短產(chǎn)品的研發(fā)時間,盡快使新產(chǎn)品面向市場。為發(fā)動機零件一氣缸的功能模型。該模型的生產(chǎn)需50個小時,它作為功能模型來檢測設(shè)計的合理性,尤其對供油和冷卻
路徑進行檢測。
為采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)間接生產(chǎn)的注塑模具,其由兩部分組成,金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)的注塑模具以及注塑件為中的左側(cè)和右側(cè)模具。中間為模型以及模型中的注塑件。這一
注塑模具及注塑零件的生產(chǎn)過程是:采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)一個模型,由于其具有較高的精確度、較好的表面質(zhì)量以及硅模的性能可以作為原始模來生產(chǎn)高溫硅模。再以高溫硅模為模具
生產(chǎn)金屬注塑模具,模具材料為表層涂有塑性材料的碳化鎢和工具鋼的混合物。該模具可用作zui終的注塑模具。從時間上來看,可以在產(chǎn)品設(shè)計階段對未來的產(chǎn)品進行評價。在設(shè)計上滿足要求后,采用
金屬激光切割機立體固化技術(shù)生產(chǎn)了塑料模型(右側(cè)),該模型可以對模型的幾何形狀和鑄造特點進行評價。由于該塑料模型的機械性能差,又采用區(qū)域選擇激光切割技術(shù)生產(chǎn)了一個具有較高的機械和
熱性能的尼龍模型(左側(cè)),測試其內(nèi)部的氣體流動狀況。為采用金屬激光切割機立體固化技術(shù)制造的模型,為原始模而生產(chǎn)的吹風(fēng)機零件的鑄造模型和注塑產(chǎn)品。采用該技術(shù)后吹風(fēng)機零件的生產(chǎn)過程
由原來的10周成本$35000降低為目前的2周成本$5000,一件注塑模具可以生產(chǎn)5000~6000件產(chǎn)品。
激光切割機技術(shù)原理是材料的加成技術(shù)與分離技術(shù)的組合,采用C02激光光源或其他的分離切割技術(shù)根據(jù)每層的信息進行輪廓加工,即去除不屬于該層的材料。三維激光切割機模型在高度方向的生長
是通過層與層之間的黏結(jié)實現(xiàn)的。中左上激光掃描,沿著箭頭所示方向依次為工作臺下降、鋪材料以及材料的黏結(jié)。用于激光切割機實體疊層制造技術(shù)的材料可以是紙和木頭,對于塑料材料、陶瓷復(fù)合
材料和金屬材料的加工目前處于研發(fā)階段。
建模完成之后.即進入后處理階段。首先去除多余的材料,然后可以進行噴砂、研磨以及上漆,為沒有去除多余材料的模型以及經(jīng)過后處理的功能模型。因為該技術(shù)基礎(chǔ)是對材料的輪廓或者邊緣進
行切割,與激光掃描的加工方式相比具有一定的*性,但是同時也存在著一定的限制。優(yōu)勢體現(xiàn)在:該技術(shù)可以用于加工尺寸較大的實體,模型的體積越大優(yōu)勢越明顯;另外采用該技術(shù)建模時,無需
首成支撐結(jié)構(gòu)。其劣勢體現(xiàn)在采用該技術(shù)難于加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件,特別是具有內(nèi)孔結(jié)構(gòu)的模型。
激光切割技術(shù)目前可用于幾何模型和功能模型的生產(chǎn),也用于精密鑄造、砂型鑄造以及真空鑄造。紙模基本上滿足傳統(tǒng)的精密鑄造要求,作為模型用于生產(chǎn)蠟?zāi)!<埬=?jīng)過研磨、上光和上漆后可以
直接用于砂型鑄造。一個紙模可以連續(xù)澆注約100件系列鑄件。由于紙模的結(jié)構(gòu)與木模相似,紙模也可以取代木模直接作為型芯。紙模還可以通過硅模鑄造和精密鑄造為砂型鑄造生產(chǎn)模具。除此之外紙模
還可以用于真空鑄造。為采用激光切割機技術(shù)生產(chǎn)的真空鑄造原始模的實例。采用真空鑄造生產(chǎn)的操縱桿。左圖為采用該技術(shù)生產(chǎn)的木質(zhì)模型,中間為經(jīng)過表面處理的模型,右為真空鑄造生產(chǎn)的操縱桿
。
美國的Helisys公司上市早于3D公司,是zui早的快速原型制造技術(shù)公司。它的主要產(chǎn)品是LOM 1015+和LOM 2030H. LOM 2030H的工作室空間較大為(813×550×508)cm,LOM 1015+的工作室空間為(381
×250×355)cm(長×寬×高).設(shè)備的設(shè)計特點是結(jié)構(gòu)緊湊、零部件集成度高。設(shè)備中集成了一件較大的吸塵裝置和與激光類型相匹配的水冷裝置,該技術(shù)使用的激光器主要是C02激光。
激光切割機:http://www.gbosch.net/
金屬激光切割機:http://www.laserlm.com/
光博士:http://www.gbosch.cn/