光固化快速成型技術(shù)在精密鑄造中的工藝原理及過程
作者: admin發(fā)布時間: 2019-10-16點擊次數(shù): 1060
快速成型技術(shù)是20世紀80年代后期發(fā)展起來的先進制造技術(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€性化生產(chǎn)，產(chǎn)品的生命周期和投放市場的時間越來越短的市場背景下產(chǎn)生的。快速成型技術(shù)是由計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機數(shù)字控制(CNC)、激光、新材料、精密鑄造等多項技術(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)氧樹脂、光敏丙烯樹脂等。成型時，在液槽中裝滿液態(tài)光敏樹脂，通過控制紫外激光，對液態(tài)樹脂進行掃描，被掃描區(qū)域固化，從而構(gòu)成一個薄截面，然后工作臺下降一定的高度，其上覆蓋一層樹脂，再進行此層掃描固化，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，型殼與原型同時通過高溫，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脂和環(huán)氧樹脂，其熱膨脹系數(shù)比陶瓷化的型殼大，因此，在高溫燒結(jié)的環(huán)境下，型殼內(nèi)產(chǎn)生高壓，QuickCast原型會對型殼造成一定的張力，甚至于有可能會造成型殼的破壞。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，并且其外壁開有引流孔，以便排出多余樹脂。這樣QuickCast原型在形成型殼燃燒脫模時，首先向內(nèi)塌縮而不會使型殼開裂，有效減少了燒結(jié)QuickCast原型時對型殼造成的應(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，然后通過成型機燒結(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、沒有固化的樹脂，需要在零件原型表面鉆流孔及排氣孔，可通過QuickCast軟件打孔。殘余樹脂流干凈后，可進行支撐拆除及清洗和固化處理。模型清理(排除液態(tài)樹脂)越干凈，焙燒過程越容易。
（3）CAD三維設(shè)計采用三維造型軟件設(shè)計鑄件，在設(shè)計過程中，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)計出的三維CAD模型輸出為STL文件。
