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當(dāng)FDM技術(shù)無(wú)法從概念模型中提供預(yù)期的速度,它提供了結(jié)合概念模型與視覺(jué)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。這些強(qiáng)處包含精細(xì)性,材料屬性,色彩以及免用手動(dòng)工件后處理。盡管材料強(qiáng)度與硬度并非概念模型的關(guān)鍵,但是它通常值得關(guān)注,因?yàn)榇嗳醯哪P屯ǔT?*不適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)破裂。FDM技術(shù)的模型也應(yīng)用于銷(xiāo)售與行銷(xiāo),包含內(nèi)部與外部。對(duì)內(nèi),F(xiàn)DM技術(shù)的原型是用來(lái)給銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì),管理階層以及其它員工在開(kāi)始制造之前看一眼產(chǎn)品長(zhǎng)相。對(duì)外,原型是用來(lái)在產(chǎn)品作商品化之前引起預(yù)期客戶(hù)的興奮與興趣。塑型,裝配以及功能性模型:對(duì)許多技術(shù)而言,快速原型的應(yīng)用在塑型,裝配以及功能性分析方面時(shí)需要作某些方面的**。盡管SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)提供較好的細(xì)節(jié),精細(xì)度與表面加工精度,但是他們無(wú)法提供必要的強(qiáng)度與硬度。同樣地,SLS技術(shù)提供強(qiáng)度而**精細(xì)性與細(xì)節(jié)。修整樣品:快速原型可以用來(lái)作為建立模具的樣品。不像其它快速原型技術(shù),F(xiàn)DM技術(shù)可以成功地用來(lái)制作樣品。然而,必須考慮表面加工精度與工件后處理到可以作為母模所需時(shí)間。脫蠟鑄造是樣品的額外用途,樣品必須能在他們自己所建立陶砂殼模之中燃燒消耗掉。FDM技術(shù)制程所建構(gòu)的蠟?zāi)EcABS模都被證實(shí)適合應(yīng)用在陶砂殼模之中燃燒消耗的標(biāo)準(zhǔn)鑄造流程。通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等;新吳區(qū)機(jī)械金屬材料機(jī)械設(shè)備
金屬材料硬度硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗(yàn)壓力組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺,每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標(biāo)尺應(yīng)用**為***。HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。3.維氏硬度。新吳區(qū)機(jī)械金屬材料機(jī)械設(shè)備其中有通過(guò)快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等;
在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。沖擊韌性以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱(chēng)為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。[2]金屬材料化學(xué)性能金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱(chēng)為金屬的化學(xué)性能。在實(shí)際應(yīng)用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性(又稱(chēng)作氧化抗力,這是特別指金屬在高溫時(shí)對(duì)氧化作用的抵抗能力或者說(shuō)穩(wěn)定性),以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對(duì)機(jī)械性能的影響等等。在金屬的化學(xué)性能中,特別是抗蝕性對(duì)金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。金屬材料物理性能金屬的物理性能主要考慮:⑴密度(比重):ρ=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米,式中P為重量,V為體積。在實(shí)際應(yīng)用中,除了根據(jù)密度計(jì)算金屬零件的重量外,很重要的一點(diǎn)是考慮金屬的比強(qiáng)度(強(qiáng)度σb與密度ρ之比)來(lái)幫助選材,以及與無(wú)損檢測(cè)相關(guān)的聲學(xué)檢測(cè)中的聲阻抗(密度ρ與聲速C的乘積)和射線檢測(cè)中密度不同的物質(zhì)對(duì)射線能量有不同的吸收能力等等。⑵熔點(diǎn):金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)時(shí)的溫度,對(duì)金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響,并與材料的高溫性能有很大關(guān)系。⑶熱膨脹性隨著溫度變化,材料的體積也發(fā)生變化(膨脹或收縮)的現(xiàn)象稱(chēng)為熱膨脹,多用線膨脹系數(shù)衡量。
使用商業(yè)上可用ABS快干膠,F(xiàn)DM工件的粘和強(qiáng)度可以滿(mǎn)足功能性測(cè)試的應(yīng)用。此外,F(xiàn)DM工件可以使用超音波熔接,這種選項(xiàng)無(wú)法使用在SLA以及PolyJet,因?yàn)樗麄儾皇鞘褂脽崴苄圆牧?。支撐結(jié)構(gòu):在FDM技術(shù)中,需要支撐結(jié)構(gòu)來(lái)形成基底以制作工件并支撐任何超過(guò)懸掛的特征。在工件的接口,支撐材料的堅(jiān)固堆層已經(jīng)放下。在這堅(jiān)固堆層下,線材為。FDM技術(shù)提供兩種類(lèi)型的支撐--易于剝離支撐結(jié)構(gòu)(BASS)以及水溶性支撐結(jié)構(gòu)(WaterWorks)。BASS支撐是由手工將支撐從工件表面剝離以移除。當(dāng)他們不想損壞工件表面,考慮的是必須要容易進(jìn)入與接近細(xì)小特征。水溶性支撐(WaterWorks)是使用水溶性材料,可分解于堿性水溶劑的解決方案。不像是易于剝離支撐(BASS),該支撐可以任意坐落于工件深處地嵌壁式的區(qū)域,或是接觸于細(xì)小特征,因?yàn)闄C(jī)械式的移除方式是可以不加考慮的。此外,水溶性支撐可以保護(hù)細(xì)小特征。在其它的快速原型技術(shù)中,他們要如何移除支撐而不造成特征損壞,是一項(xiàng)極大挑戰(zhàn)。一體成型的裝配件隨著水溶性支撐的出現(xiàn),F(xiàn)DM技術(shù)提供了一項(xiàng)獨(dú)特的解決方案--建構(gòu)可運(yùn)轉(zhuǎn)的一體成型裝配件。因?yàn)樗苄灾慰梢赃M(jìn)行分解,一個(gè)多件的裝配件可以在一次機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中建構(gòu)完成。有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。
原型的高度可能由于層厚整數(shù)誤差而改變。對(duì)所有的RP系統(tǒng)而言都是這樣的。任何特征的表面頂端或是底端無(wú)法對(duì)齊成為一層時(shí),在軟件中的切層算法會(huì)將尺寸整數(shù)化到**接近的層厚數(shù)。在**壞的情形下,一端的表面往下整數(shù)化而另一端向上,高度可能偏離一個(gè)層厚。對(duì)于典型的FDM參數(shù),這可能會(huì)產(chǎn)生的誤差至少為。穩(wěn)定性尺寸的穩(wěn)定性是FDM原型的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),如同SLS技術(shù),時(shí)間與環(huán)境的曝曬都不會(huì)改變工件的尺寸或其他的特征。一但原型從FDM系統(tǒng)分離,當(dāng)它達(dá)到室內(nèi)溫度后,尺寸是固定不變的。如果溫度度數(shù)變化,用SLA或是PolyJet技術(shù)則不是這樣的情形。后處理輸出許多RP件都需要手工完成工件的光滑性。例如,SLA需要從工件表面手動(dòng)移除支撐結(jié)構(gòu),且工件表面需要一些手工打磨。這表示工件的精細(xì)性不再只是受到系統(tǒng)精度的作用。它現(xiàn)在是受到后處理技師的技術(shù)等級(jí)所控制。對(duì)于塑型,裝配以及功能性原型,多數(shù)的使用者發(fā)現(xiàn)FDM工件的表面精度是可以接受的。那么,當(dāng)結(jié)合了水溶性支撐以及易剝離支撐,表示FDM原型的精細(xì)性不會(huì)受到手工的改變。當(dāng)然,如果需要翻硅膠模用或是噴漆用的表面精度,F(xiàn)DM工件將需要后處理,如同其它的技術(shù)一樣。既然這樣。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。新吳區(qū)機(jī)械金屬材料機(jī)械設(shè)備
一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。新吳區(qū)機(jī)械金屬材料機(jī)械設(shè)備
有選擇地?zé)Y(jié)下層截面。燒結(jié)完成后去掉多余的粉末,再進(jìn)行打磨、烘干等處理得到零件。SLS工藝的特點(diǎn)是材料適應(yīng)面廣,不僅能制造塑料零件,還能制造陶瓷、蠟等材料的零件,特別是可以制造金屬零件。這使SLS工藝頗具吸引力。SLS工藝無(wú)需加支撐,因?yàn)闆](méi)有燒結(jié)的粉末起到了支撐的作用。4、3DP(ThreeDimensionPrinting)工藝三維印刷工藝是美國(guó)麻省理工學(xué)院E-manualSachs等人研制的。已被美國(guó)的Soligen公司以DSPC(DirectShellProductionCasting)名義商品化,用以制造鑄造用的陶瓷殼體和型芯。3DP工藝與SLS工藝類(lèi)似,采用粉末材料成型,如陶瓷粉末、金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過(guò)燒結(jié)連結(jié)起來(lái)的,而是通過(guò)噴頭用粘結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉來(lái)上面。用粘結(jié)劑粘接的零件強(qiáng)度較低,還須后處理。先燒掉粘結(jié)劑,然后在高溫下滲人金屬,使零件致密化,提**度。(FusedDepostionModeling)工藝熔融沉積制造(FDM)工藝由美國(guó)學(xué)者ScottCrump于1988年研制成功。FDM的材料一般是熱塑性材料,如蠟、ABS、尼龍等。以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng),同時(shí)將熔化的材料擠出,材料迅速凝固,并與周?chē)牟牧夏Y(jié)。新吳區(qū)機(jī)械金屬材料機(jī)械設(shè)備
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