快速成形與快速制模技術的發(fā)展
(作者未知) 2009/10/6
(接上頁)足進步,近幾年推出的SLA-3500和SLA-5000機型使用半導體激勵的固體激光器,掃描速度分別達到2.54m/sec和5m/sec,成型層厚最小可達0.05mm,該公司于1999年推出的SLA-7000機型與SLA-5000機型相比,成型體積雖然大致相同,但其掃描速度卻達9.52m/sec,平均成形速度提高了4倍,成形層厚最小可達0.025mm,精度提高了一倍。
SLA成型技術的材料主要有四大系列:Ciba公司生產(chǎn)的CibatoolSL系列, Dupont公司的 SOMOS 系列,Zeneca公司的Stereocol系列和RPC公司(瑞典)的RPCure系列。CibaoolSL系列有以下新品種:用于 SLA-3500的 CibaoolSL-5510,這種樹脂可以達到較高的成形速度和較好的防潮 性能,還有較好的成形精度。CibaltooISC-5210主要用于要求防熱、防濕的環(huán)境,如水下作業(yè)條件。SOMOS系列也有新品種SOMOS8120,該材料的性能類似于聚乙烯和聚丙烯,特別適合于制作功能零件,也有很好的防潮、防水性能。
日本方面打破了SLA技術使用紫外光源的常規(guī),在日本化藥公司開發(fā)新型光敏樹脂的協(xié)作下,由DENKEN ENGINEERING公司和AUTOSTRADE公司率先使用680nm左右波長的半導體激光器作為光源,大大降低了SLA設備的價格。特別是AUTOSTRADE公司的EDARTS機型,采用一種光源從下部隔著一層玻璃往上照射的約束液面型結構,使得該設備價格降到了298萬日元。西安交通大學推出了LPS和CPS系列SLA成型機和相應的光敏樹脂。CPS成型機采用了紫外燈作為成型能源。
3.2疊層成形(LOM)
目前研究LOM工藝的有Helisys公司,華中科技大學、清華大學、 Kira公司、 Sparx公司和 Kinergy 公司。Helisys公司除原有的LPH、LPS和LPF三個系列紙材品種以外,還開發(fā)了塑料和復合材料品種。華中科技大學推出的HRP系列成型機和成型材料,具有較高的性能價格比。清華大學推出了SSM系列成型機及成型材料。
3.3選擇性激光燒結成形(SLS)
研究SLS的有DTM公司、EOS公司、北京隆源公司、華中科技大學和南京航空航天大學等。DTM公司于1992年、1996年和1999年先后推出了Sinterstation2000、2500和2500Plus機型。其中2500Plus機型的造型體積比過去增加了10%,同時通過對加熱系統(tǒng)的優(yōu)化,減少了輔助時間,提高了造形速度。北京隆源公司推出了AFS-300成型機。華中科技大學開發(fā)出HRPS-1型成機,用于鑄造中砂造型,HRPS-Ⅲ型成型機用于高分子粉末成形。在材料方面,DTM公司每年有數(shù)種新產(chǎn)品問世,其中DuraformGF材料生產(chǎn)的制作,精度更高,表面更光滑。最近開發(fā)的彈性聚合物Somos201材料,具有橡膠特性,并可耐熱和抗化學腐蝕,用該材料造出了汽車上的蛇型管、密封墊和門封等防滲漏的柔性零件;用Rapidsteel2.o不銹鋼粉制造的模具,可生產(chǎn)100,000件注塑件;Rapidtool2.0這種材料的收縮率只有0.2%,其制件可以達到較高的精度和表面光潔度,幾乎不需要后續(xù)拋光工序。DTMPolycarbonate銅-尼龍混合粉末,主要用于制作小批量的注塑模。EOS公司發(fā)展了一種新的尼龍粉末材料PA3200GF,類似于DTM的DuraFormGF,用這種材料制作的零件精度和表面光潔度都較好。
3.4熔絲沉積成形(FDM)
研究FDM的主要有Stratasys公司和MedModeler 公司。Stratasys公司于1993年開發(fā)出第一臺FDM-1650機型后,先后推出了FDM-2000、FDM-3000和FDM-8000機型。引人注目的是1998年Stratasys公司推出的FDM-Quantum機型,最大造型體積為600mm× 500mm×600mm。由于采用了擠出頭磁浮定位(Magna Drive)系統(tǒng),可在同一時間獨立控制兩個擠出頭,因此其造型速度為過去的5倍。Stratasys公司1998年與MedModeler公司合作開發(fā)了專用于一些醫(yī)院和醫(yī)學研究單位的MedModeler機型,使用ABS材料,并于1999年推出可使用聚脂熱塑性塑料的Genisys型改進機型-GenisysXs,造型體積達305mm ×203mm ×203mm。清華大學推出了MEM機型。
熔絲線材料主要是ABS、人造橡膠、鑄蠟和聚脂熱塑性塑料。1998年澳大利亞的Swinburm工業(yè)大學研究了一種金屬-塑料復(未完,下一頁)
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