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惠山區(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-03-06

    FDM技術(shù)是由Stratasys公司所設(shè)計(jì)與制造,,可應(yīng)用于一系列的系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)為FDMMaxum,,F(xiàn)DMTitan,,ProdigyPlus以及Dimension。FDM技術(shù)利用ABS,,polycarbonate(PC),,polyphenylsulfone(PPSF)以及其它材料。這些熱塑性材料受到擠壓成為半熔融狀態(tài)的細(xì)絲,由沉積在層層堆?;A(chǔ)上的方式,,從3DCAD資料直接建構(gòu)原型。該技術(shù)通常應(yīng)用于塑型,,裝配,,功能性測(cè)試以及概念設(shè)計(jì)。此外,,F(xiàn)DM技術(shù)可以應(yīng)用于打樣與快速制造,。其它材料:FDM技術(shù)還有其它的**材料。這些包含polyphenylsulfone,、橡膠材質(zhì)以及蠟材,。橡膠材質(zhì)是用來作類似橡膠特性的功能性原型。蠟材是特別設(shè)計(jì)來建立脫蠟鑄造的樣品,。蠟材的屬性讓FDM的樣品可以用來生產(chǎn)類似鑄造廠中的傳統(tǒng)蠟?zāi)?。Polyphenylsulfone,一種應(yīng)用于Titan機(jī)型的新工程材料,,提供高耐熱性與抗化學(xué)性以及強(qiáng)度與硬度,,其耐熱度為攝氏。Stratasys宣布已經(jīng)針對(duì)FDM快速原型系統(tǒng)Titan發(fā)表PPSF材料,。在各種快速原型材料之中,,PPSF(或是稱為polyphenylsulfone)有著**高的強(qiáng)韌性、耐熱性,、以及抗化學(xué)性,。航天工業(yè)、汽車工業(yè)以及醫(yī)療產(chǎn)品業(yè)的生產(chǎn)制造商是***批期待使用這種PPSF材料的用戶,。航天業(yè)將會(huì)喜歡該材料的難燃屬性,。黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業(yè)純鐵,,含碳0.0218%~2.11%的鑄鐵,。惠山區(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

惠山區(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),金屬材料

    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工藝無需加支撐,,因?yàn)闆]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麻省理工學(xué)院E-manualSachs等人研制的,。已被美國的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燒結(jié)連結(jié)起來的,,而是通過噴頭用粘結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉來上面。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,,并與周圍的材料凝結(jié)。錫山區(qū)優(yōu)勢(shì)金屬材料還有隱身,、抗氫,、超導(dǎo)、形狀記憶,、耐磨,、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。

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    特征定義:盡管高階的FDM系統(tǒng)可以生產(chǎn)較小的特征,,大多數(shù)FDM原型的**小特征尺寸受限于兩倍線材寬度,。沒有使用者的介入,,F(xiàn)DM技術(shù)使用的”closedpath”選項(xiàng)會(huì)限制**小特征尺寸為兩倍擠壓成型噴組的寬度。對(duì)于一般噴嘴與建造參數(shù)而言,,**小特征尺寸范圍從mm,。盡管大于SLA與PolyJet的**小特征尺寸,但是該范圍是與這些技術(shù)的可用**小特征尺寸相同,。盡管SLA技術(shù)可以建造小到(Vipersi2機(jī)種)或mm(所有機(jī)種),,以及PolyJet技術(shù)可以建造小到,幾乎很少原型會(huì)用到這些極小值的優(yōu)勢(shì)來作**小的細(xì)節(jié),??紤]到材料屬性,通常發(fā)現(xiàn)SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)的原型常用**小特征尺寸為,。FDM技術(shù)的**小特征尺寸相等于或是優(yōu)于SLS技術(shù)的mm,。由于材料屬性相似于注塑成型的ABS或是polycarbonate,F(xiàn)DM技術(shù)可以給予功能性特征尺寸在mm范圍中,。環(huán)境抵抗力:FDM原型提供的材料性質(zhì)相似于熱塑性材料,。這包含了環(huán)境的與化學(xué)的曝曬。對(duì)ABS材料而言,,使用者可以實(shí)驗(yàn)他們的原型在93度的溫度下以及包含石油,,汽油以及甚至某些酸類等的化學(xué)媒介。一關(guān)鍵的考慮為水氣的曝曬,,包括浸沒與濕氣,。SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)使用的光敏樹脂對(duì)于潮濕水氣敏感且會(huì)受到傷害。暴曬在水中或是濕氣中不只會(huì)影響原型的機(jī)械屬性,。

    FDM材料的材料屬性不會(huì)隨著時(shí)間與環(huán)境曝曬而改變,。就像是注塑成型的副本,這些材料幾乎在任何環(huán)境下都會(huì)保持他們的強(qiáng)度,,硬度以及色彩,。精細(xì)性快速原型的尺寸精度取決于許多因素,而其結(jié)果可能會(huì)因?yàn)槊總€(gè)工件或是不同日期而有些微小變化,。需要考慮的事情必須包含已知的條件,,例如量測(cè)的時(shí)間范圍,工件的拚?約盎肪車鈉厴埂?axum,,Titan以及ProdigyPlus精細(xì)度資料詳見附表一,。精度測(cè)試工件如圖5、6所示,,在每一臺(tái)機(jī)器中均用層厚mm所建構(gòu)以形成精細(xì)性資料,。MAXUMTITANPRODIGY理論尺寸實(shí)際尺寸百分比理論尺寸百分比理論尺寸百分比ABCDEFGH1金屬材料H2IJKMaxum、Titan以及ProdigyPlus的尺寸精度資料,。所有的測(cè)試零件均用層厚,。(單位:mm)工件建構(gòu)一般而言,,F(xiàn)DM技術(shù)所提供的準(zhǔn)確性通常相等或是優(yōu)于SLA技術(shù)以及PolyJet技術(shù),且確定優(yōu)于SLS技術(shù),。然而,,由于精細(xì)性是取決于許多的因素,所以矛盾的結(jié)果便會(huì)發(fā)生在個(gè)別的原型上,。FDM技術(shù)的精細(xì)性受到較少的變量影響,。用SLA,SLS以及PolyJet技術(shù),,尺寸精細(xì)性會(huì)受影響的因素有機(jī)器的校正,,操作的技巧,工件的成型方向與位置,,材料的年限以及收縮率,。Z軸這并非一定都會(huì)這樣,Z軸可能是被證明準(zhǔn)確性**小的,。除了先前所討論的變化之外,。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金,。

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    能在液態(tài)表而上掃描,,掃描的軌跡及光線的有無均由計(jì)算機(jī)控制,光點(diǎn)打到的地方,,液體就固化,。成型開始時(shí),工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確定的深度.聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描,,即逐點(diǎn)固化,。當(dāng)一層掃描完成后.未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂。然后升降臺(tái)帶動(dòng)平臺(tái)下降一層高度,,已成型的層面上又布滿一層樹脂,,刮板將粘度較大的樹脂液面刮平,然后再進(jìn)行下一層的掃描,,新周化的一層牢周地粘在前一層上,,如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,,得到一個(gè)三維實(shí)體模型,。SLA方法是快速成型技術(shù)領(lǐng)域中研究得**多的方法.也是技術(shù)上**為成熟的方法。SLA工藝成型的零件精度較高,,加工精度一般可達(dá)到mm,,原材料利用率近100%。但這種方法也有白身的局限性,,比如需要支撐,、樹脂收縮導(dǎo)致精度下降,、光固化樹脂有一定的毒性等。2,、LOM(LaminatedObjectManufacturing,,LOM)工藝LOM工藝稱疊層實(shí)體制造或分層實(shí)體制造,由美國Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研制成功,。LOM工藝采用薄片材料,,如紙、塑料薄膜等,。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠,。加工時(shí),熱壓輥熱壓片材,,使之與下面已成型的工件粘接,。用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框。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)技術(shù)金屬材料量大從優(yōu)

黑色金屬包括鐵、鉻,、錳等,。惠山區(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    包括雜質(zhì)總含量<工業(yè)純鐵,,含碳鋼,,含碳大于鑄鐵不銹鋼。廣義的黑色金屬還包括鉻,、錳及其合金,。②有色金屬是指除鐵、鉻,、錳以外的所有金屬及其合金,,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,,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,。③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料,。其中有通過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,;還有隱身、抗氫,、超導(dǎo),、形狀記憶、耐磨,、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等,。金屬材料特殊性質(zhì)編輯金屬材料疲勞許多機(jī)械零件和工程構(gòu)件,是承受交變載荷工作的,。在交變載荷的作用下,,雖然應(yīng)力水平低于材料的屈服極限,但經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力反復(fù)循環(huán)作用以后,,也會(huì)發(fā)生突然脆性斷裂,,這種現(xiàn)機(jī)械零件象叫做金屬材料的疲勞。金屬材料疲勞斷裂的特點(diǎn)是:⑴載荷應(yīng)力是交變的,;⑵載荷的作用時(shí)間較長(zhǎng),;⑶斷裂是瞬時(shí)發(fā)生的;⑷無論是塑性材料還是脆性材料,,在疲勞斷裂區(qū)都是脆性的,。所以,疲勞斷裂是工程上**常見,、**危險(xiǎn)的斷裂形式,。金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種:⑴高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,?;萆絽^(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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