快速模具技术加工工具|全球的方法bet188娱乐城

两大类的快速工具(RT)存在。一类涉及间接方法使用RP主模式生产模具,另一类是一个直接的方法,在RP机器构建实际的核心和腔模具插入。bet188娱乐城

更快和更便宜的工具解决方案的需求导致了一个令人印象深刻的全球RT方法被开发。许多公司在追求的开发和商业化RT因为它的市场潜力。每个流程的附带了一组优势反击的局限性。通常情况下,这会导致解决方案迎合利基应用程序。然而,因为他们的可能的影响,这些发展是导致一系列调查公司在美洲,欧洲,亚洲等发达地区。与此同时,无数的制造企业正在努力确定时间阶段的这些方法是正确的。

间接的方法快速工具

开发了基于模式的流程创建快速模具,不同成本,投产准备阶段和过程能力。bet188娱乐城这些过程的准确性在一定程度上取决于RP工艺的准确性用来创建模式。

室温硫化硅橡胶模具bet188娱乐城
最受欢迎的工具应用RP的生产室温硫化(RTV)硅橡胶模具。bet188娱乐城硅胶是一种多功能材料(虽然有点贵),可以塑造主模式来产生一个腔。bet188娱乐城随着快速成型技术,掌握模式往往是一个RP模型。硅橡胶模具用于生产聚氨酯或环氧树bet188娱乐城脂原型。

做橡胶模具的过程中由主模式,完成模式所需的外观和铸造RTV硅橡bet188娱乐城胶在模式形成了模具。使用透明材料模型悬浮在一盒和硅橡胶倒完全包围了模型。硅橡胶固化后,分型线切删除手术刀和模型,使所需的腔。

然后就有可能模具内腔两部分热固性材料。bet188娱乐城最受欢迎的是聚氨酯,可在各种各样的机械性能,可以模拟弹性体的机械和热性能,ABS,尼龙和其他受欢迎的热塑性塑料。聚氨酯通常注入硅橡胶腔真空下避免气泡成型组件。bet188娱乐城硅橡胶工具通常会产生大约20聚氨酯部分之前就开始恶化。这将取决于详细的工具的数量和聚氨酯的类型被塑造。bet188娱乐城灵活的聚氨酯需要更长的后固化时间在模具内,这是放置在烤箱149 x F (65 x C)。这个长时间接触干硅橡胶的表面,使它更脆弱bet188娱乐城。一旦发生这种情况,细节上的内表面模具开始中断和随后的成型部分反映了这种损失。bet188娱乐城

硅橡胶模具提供了快速、便宜的模具、化妆品优秀的部分,使用多种材料的选择。bet188娱乐城这个过程是适合小型或大型零件。这个过程的主要弱点是聚氨酯材料的性质不同于热塑性材料的生产。由于材料成本和劳动力需求,个别零件价格相对较高。

即使有其局限性,硅橡胶模具可以用作生产流程。代顿Bastech (OH)目前使用硅橡胶模具制作乐器的外观要求高,包括纹理,但很少的强度要求。在这个项目中,客户只需要每年100个部件。测量350 x 300 x 20毫米(14 x 12 x 2英寸),需要一个重要的投资工具。

真空铸造
塑料部件被放置硅胶工具真空铸造用聚氨酯树脂在真空室。前两部分树脂混合,de-gassed涌入硅胶腔。真空浇注后,发布和删除工具后固化炉长达两个小时根据工具的大小。两部分的放热反应树脂后,腔打开,聚氨酯部分删除。有机硅腔随后关闭,这一过程重复进行。

RIM
与真空铸造、反应注射成型(RIM)过程并不需要昂贵的真空室和混合单元。bet188娱乐城这个过程使用一个简单的树脂喷射系统有两个加压室。使用注射喷嘴,硅胶工具都是在大气压力直到多余的树脂是通过一系列的立管孔。治疗反应时间要短得多比在真空铸造。没有热循环,树脂和硅橡胶之间的接触时间更短;因此,工具可以持续达100次。

蜡注塑bet188娱乐城
除了两部分树脂成型、硅胶蛀牙也适用于低压注塑的熔模铸造蜡。bet188娱乐城使用一个低压力、喷射系统、半熔化蜡是被迫硅腔,直到满的。然后冷却腔直到蜡完全固化。然后从腔和蜡过程重复。然而,由于脆弱的熔模铸造蜡材料,极端时必须注意去除蜡部分的硅胶工具。

RTV硅橡胶模具的优点是快速生产、繁殖细节令人印象深刻,它的快速生产数量有限的塑料部分。缺点是可怜的刀具寿命,硅橡胶和漫长的周期时间。此外,它不使用最后的生产材料(蜡除外)或最后的制造过程。

Spin-Casting
一个有趣的应用程序的硅橡胶模具材料是可以从一个公司叫Technicast模具有限公司(沃特福德,赫特福bet188娱乐城德郡,英国)。在这一过程中使用的工具是由硫化橡胶与几个模型位于径向的方式在一个圆盘形的工具。这个过程可以把聚氨酯或锌基合金。援助的填充腔,工具是旋转的离心力对腔加压。

这是一个理想的过程形成小锌铸件最终将由压铸生产。如果谨慎处理,spin-cast工具可以产生超过100复制部分退化之前的工具。部分也产生一系列的低熔点合金。

spin-casting的优点包括加工各种材料的选择,从聚氨酯锌;这个过程是相对快速和相对廉价的设备。缺点包括大小限制,它不是一个生产过程,锌铸件的机械性能与压铸不一样。

铸造树脂工具
这是最简单、最经济的方法生产热塑性塑料的注塑零件的工具。bet188娱乐城它由模框内安装一个模式,设置一个分型线,然后画,后来浇注树脂模式,直到有足够的材料,形bet188娱乐城成一个一半的工具。完成上半年之后,这个过程是重复的另一半工具。有许多可用的工具树脂和不同的机械和热特性——环氧树脂是最受欢迎的。树脂通常含有铝粉或颗粒改善工具的热导率和抗压强度,降低树脂的成本。铸造树脂工具通常用于100 - 200模制部件,虽然可以达到1000个部件——根据所塑造的材料。bet188娱乐城

这个过程的优点是快,相对简单,并且可以用于模具常见的热塑性塑料,如聚丙烯和ABS。缺点是机械强度较低的模具,特别是当模具包括小薄的特点。bet188娱乐城出于这个原因,这种方法的快速工具只适用于相对简单的形状。此外,低导热系数的模具材料延长成型周期时间。bet188娱乐城

喷涂金属工具
金属喷涂是用于生产软工具。它涉及喷涂一层薄薄的壳厚度约0.080英寸(2 mm)的模式,支持用环氧树脂刚性。一些金属喷镀技术可用。与大多数RP技术,产生的模型有较低的玻璃化转变温度(即。,材料的温度开始改变软无定形结构)。因此,重要的是要保持模式喷洒时温度尽可能低。如果模型的温度增加足够它将开始放松、扭曲,从而导致一个不准确的工具。

最受欢迎的技术使用RP模型喷洒低熔点合金(铅- /锡基)用枪类似油漆喷雾器和金属沉积与一个弧系统。弧系统订阅两个导线到一把枪和一个电弧之间达成。这导致钢丝材料融化,然后压缩气体料液和喷洒到模式。金属材料的熔点越高,就越难保持冷却模式。因此,它是基于普通喷锌或铝的合金直接到RP模型。也可以喷高熔点材料到RP模型,但它是必要的有点狡猾。一个技术是应用金属涂层利用化学镀或物理气相沉积。一旦有金属涂层模型,热量会在其表面更容易传播。

与金属喷涂相关的一个问题是它产生壳高的内部压力。可以抵消这些的同时喷丸加工喷涂层。钢砂发射在外壳喷涂诱发压强调,抵消了抗拉应力。

金属喷涂通常用于模型有大量轻轻地曲面确实是最适合这种类型的几何学。很难喷成窄槽或小直径孔。当这些类型的特性包括在模型中,通常使铜管插入,找到他们的模型和喷雾。模型从壳中移除时,插入永久固定到壳体。这些插入也比外壳材料,这是软弱和休息容易如果形成高,薄的特点。

喷涂金属工具可以产生超过1000部分取决于这一过程中,材料形成和细心看护的工具。夹紧和注射压力metal-sprayed注入工具通常是不到的钢或铝工具和可能影响射出成型部分的机械性能。bet188娱乐城因为外壳很薄,一般备份epoxy-based树脂,metal-sprayed工具的导热系数小于铝或钢的工具。这也会影响机械性能的射出成型组件和周期时间将会增加。bet188娱乐城一些塑料更腐蚀和研磨工具脸上。这可以部分地克服由多种技术,如工具表面镀镍或铬,或使用铝或钢插入。

喷涂金属工具已经使用在许多应用程序中包括板料成形、注射成型、压缩成型、吹塑和pre-preg积存。bet188娱乐城各种塑料成型包括聚丙烯、ABS、聚苯乙烯和艰难的过程材bet188娱乐城料增强尼龙、聚碳酸酯等。

喷涂金属工具的主要优势是,你可以迅速产生大的工具。的主要缺点是,它可能难以或者不可能喷到窄槽或深持有——这意味着几何部分必须是相对简单的。bet188娱乐城模具并不是特别强大,这个过程需要特殊设备和特殊操作环境。

喷钢
Sprayform喷钢过程相似的方法对传统喷金属工具,在使用喷枪雾化物质沉积。然而,主要区别是机械化的过程,涉及多个喷淋头。生产过程更加困难的工具,因此一个更有用的过程比传统喷金属工具。

福特汽车公司(密歇根州迪尔伯恩市)购买喷钢背后的技术过程,由Sprayform Holdings ltd .)的英国。目前,福特授权其他公司的流程。

Sprayform过程的主要优点是,它适用于大型工具,尤其是在钣金冲压模具。它提供了一个高沉积速率和更便宜比传统加工钢工具。设备和许可的成本费用,以及喷涂成孔和槽的限制是缺点。

快速凝固过程
另一个钢喷雾过程目前正在开发在爱达荷州国家实验室环境与工程(INEEL)称为快速凝固过程(负责)。它与其他喷涂金属过程的不同之处在于,它可以存款每小时数百磅的材料,而传统的送丝系统存款大约15.4磅。每小时(7公斤)。这意味着,有可能,负责过程可用于构建整个工具而不是薄壳,需要充填。

全球金属技术有限公司(梭伦,俄亥俄州)已经签订了合作研发协议(CRADA) INEEL(爱达荷州,爱达荷州),并打算使用负责生产设备工具。该公司声称负责工具持续长20%比传统死了,可以降低模具成本20%。

INEEL已经成功地喷洒H13和P20工具钢到陶瓷RP母模的起飞。大小限制的限制目前大约六英寸(150毫米)。

石膏模具bet188娱乐城
石膏型铸造是一个bet188娱乐城原型模拟压铸的生产过程。虽然有几个变化的过程,它通常始于一个掌握压铸的形状。并不是绝对必要的草案包含在墙上在这个阶段,但它可以帮助。硅橡胶逆转就塑造了主人。bet188娱乐城第二个硅橡胶是塑造成第一。bet188娱乐城这提供了一种硅橡胶积极的原始模型。石膏模制在第二硅橡胶积bet188娱乐城极提供石膏空腔。金属注入石膏空腔。金属的凝固后,石膏破碎消失。

橡胶版的主人是必需的,以便它可以很容易地退出了石膏模型。bet188娱乐城还可以塑造环氧的主人和倒石膏。bet188娱乐城环氧模具将会有一个更bet188娱乐城大的生活比用橡胶制成的。

典型的投产准备阶段生产的10个铸件的主模型制造大约是8天,和两个星期生产30到50个铸件。然而,三到四个星期是一个更典型的交货时间。原型与此流程的成本大约是2 -百分之五的生产模具的成本,所以它被认为是一个好的保险。

这个过程的优点是模具成本低和良好的表面细节。bet188娱乐城也可能产生合理的大部分地区,这一过程。一个缺点是较低的冷却速度,这意味着贫困的机械性能。这可能会导致部分的屈服强度比传统压铸低20%。另一个缺点是,你必须为每个铸件产生一个新的模具。bet188娱乐城最后,不同的合金用于石膏铸造压铸相比。

电铸
电铸是电镀厚壳(几毫米厚)到一个主模式。表面电镀开始之前,必须使导电。一个简单的技术来实现这一目标是导电漆喷到模型。电镀后,外壳被删除,然后用一个合适的支持材料。

这是一个技术用于生产工具鞋鞋底与复杂的模式从最初的蜡模型。电铸镍是一种常见的材料,具有良好的导热性和力量。主的过程让忠实的复制品,但可以当电镀有限深窄槽或孔。电镀建立更多的材料在外部角落和窄槽可以关闭顶部底部镀前他们已经足够了。这可以部分克服通过减少电流,但这增加了生产时间壳。

表达工具(沃里克,罗德岛)正在开发一个电铸过程它商业化的计划。公司通常由加工石墨生产模式。这种材料是一个很好的导体,它比铝机快许多倍。使用石墨的另一个好处是,它是一个自然的释放由于其润滑特性,使其更容易从镍壳分开。

电铸的一个优势是,它是很好的复制品的细节。缺点是过程不是特别快,深槽或孔是不可能的。

铸铝和锌锌合金工具
更高的产量和更积极的聚合物,这是至关重要的工具材料高度的机械硬度。使用熔融金属铸造技术,可以把周围的一个准确的模式与铝-或锌基合金与两周交货。

鉴于铝和锌的铸造温度是很重要的最初的模式复制到一个材料能够承受这样的高温。使用硅胶模具,如详细的早些时候,一腔周围产生模型。然而,而不是一个树脂复制,然后充满陶瓷硅腔。干燥后,陶瓷传真被存入一个支撑和覆盖着熔融金属。

铸铝和锌锌合金工具提供了一个简单和低成本的加工方法。缺点包括扭曲的工具,由于收缩精度问题,几何限制(即。,没有细特性)。

熔模铸造模具
一些公司已经与RP模型使用熔模铸造生产金属工具。大多数工具把到目前为止一直在铝,但是有一些工具钢模具的例子。bet188娱乐城如果需要钢或硬化合金腔,机械强度和热循环或由于大批量生产,投资铸造工具可供选择打开工具,如锌合金的过程。通过牺牲RP模型所需的腔,失蜡精密铸造法可用于复制一个金属的一部分。

RP模式是第一次投资的多层陶瓷泥浆、外套之间允许干燥。壳牌干后,陶瓷外壳和投资部分被解雇。发射过程中烧结陶瓷外壳和导致投资模型是烧坏了。发射后,任何从陶瓷壳灰渣洗。工具的熔融合金材料然后通过浇注系统浇到留下的空白RP模式。凝固和冷却后,陶瓷壳断裂和新成立的金属腔被移除和后处理加工。

投资工具用于注塑模具腔和压铸的工具。bet188娱乐城然而,由于铸造过程的不可预测的萎缩,很难维持一个高水平的准确性与此工具的过程。

过程的一个好处是,你可以得到比用铸铝或锌合金工具更好的细节。变形,精度有限,需要精加工是缺点。

3 d Keltool
3 d Keltool过程通常始于一个CAD设计的核心和腔模具插入,紧随其后的是核心和腔模式的创建与有限元或其他RP的过程。bet188娱乐城一旦这些核心和腔模式已经完成了所需的表面,硅橡胶投反对他们创建模具,金属粉末和粘结剂的混合物倒,拥挤而治愈。bet188娱乐城粉末状的金属混合物由A6工具钢甚至细颗粒碳化钨。在这一点上,核心和腔插入绿色状态存在。这些绿色插入被氢还原炉烧掉粘结剂、烧结铜金属粒子和渗透到插入。由此产生的固体金属插入,大约70%的钢和30%的铜与物理性质类似于P20钢工具。插入finish-machined,钻探喷射器别针安装到模具基地。bet188娱乐城

这个过程的工具显示很好的定义和表面光洁度。更换模具的时间通常比传统生产工具短。的主要缺点是大小限制。镶件的最大大小是150 x 215 x 10bet188娱乐城0毫米(5.9 x 8.5 x 4英寸)。z方向的长度可以延伸到145毫米(5.75英寸)当x或y维短。有些工具压配合并排两个或两个以上的插入-模具库中创建更大的工具。bet188娱乐城

直接的方法快速工具

之前的所有方法的快速工具包括一个主模式的间接生产的工具。生产工具的担忧之一是时间生产和完成此模式。复制技术,这样可能会导致不准确。最终,公司希望直接生产工具,尽管大多数的直接工具方法并不是没有限制的。

使用添加剂“层制造”技术,它可以包括附加功能的工具,与传统的加工技术不可能实现。其中最重要的是保形冷却(或加热)通道,使冷却或加热的工具在点,它不仅是必需的,通道可以方便地钻,如传统的冷却。调查表明,保形通道可以减少注塑模具周期乘以40%。bet188娱乐城

直接目的的工具
而不是让大师有限元模式的材料,它也可以直接建立腔有限元机器。3 d系统(瓦伦西亚,CA)已任命这个过程的直接目标。(AIM代表ace注塑。bet188娱乐城ace代表“准确清晰的环氧树脂固体,”这是一个有限元构建风格。)虽然不是那么强或困难的传统工具,可以注入一系列热塑性塑料这些蛀牙和生产有用的部分。目前,只有更少的磨料和低熔点聚合物成型,虽然研究正在改善此应用程序。bet188娱乐城

有限元工具通常标准生产商业化有限元树脂。500部分已经从一个单一的工具,塑造虽然10至50部bet188娱乐城分更为典型。研究高温填充树脂的发展也被几个组织进行。

这个过程是快速和它产生部分使用生产热塑性塑料。工具强度低和失败的风险是缺点。

SLS RapidSteel
以同样的方式,一个腔由有限元直接可以生成,也可以直接使用激光烧结过程构建工具蛀牙。DTM的RapidSteel(也称为RapidTool),数字模型的核心和腔几何图形创建和发送到Sinterstation机RapidSteel粉制造。这种材料由粒子的温和的不锈钢涂上薄薄的一层聚合物粘结剂材料。Sinterstation生产绿色部分在炉,然后被解雇。炉消除了聚合物粘结剂和青铜浸润至模具插入通过毛细管作用。bet188娱乐城这个过程会产生一个完全致密的工具,由大约60%的钢和40%的铜。然后插入被完成后,对喷射器别针钻,适合模具基地。bet188娱乐城

过程产生持久的模具可用于注塑模具工具,以及压铸应用程序。bet188娱乐城RapidSteel模bet188娱乐城具被用来把数以百计的铝、锌和镁的部分。这个过程允许复杂的几何形状和RapidSteel模具可以承受注射成型的条件。bet188娱乐城然而,RapidSteel需要精加工和抛光,可以耗费时间。

优点是速度,好的工具力量及其用于注塑,压铸。bet188娱乐城缺点是设备成本和大小限制。

铜聚酰胺工具
铜聚酰胺工具过程从DTM(得克萨斯州奥斯汀市)涉及的选择性激光烧结铜和聚酰胺粉矩阵工具。所有的烧结是聚酰胺粉末粒子之间。

进程拥有工具增加韧性和传热的一些其他软工具的方法。这些特征是由铜和可以提供的用户运行一个工具的好处与压力和温度设置更接近生产设置。主要缺点是材料强度较低。

直接金属激光烧结
直接金属激光烧结(摘要)从EOS涉及金属粉末激光烧结的直接处理机器。通常情况下,这台机器是用来生产工具插入,但它也可能产生金属部件。两种材料可用于摘要过程:1)bronze-based材料,用于注塑的1000零部件在各种各样的材料,和2)钢基体材料,用于100000塑料注塑件。bet188娱乐城

这个过程被用来生产注塑模具工具德国设备制造商。bet188娱乐城七个模具插入bet188娱乐城使用bronze-based材料生产20小时。数千成型部分玻璃填充聚酰胺生产的30bet188娱乐城%。工具相比,花了2周的时间生产10周的加工工具和成本约6800美元比8200美元的加工工具。

摘要提供了定义良好的特性,虽然钢基体的表面定义粉需要改进。同时,钢铁材料构建缓慢。

层压工具
层压工具是一个替代一个RP机器上直接建立蛀牙。利用相似的原理叠层对象制造(LOM)过程,金属板层切复制片通过CAD模型。激光切割或水射流技术通常生成配置文件。

生产一个模具工具,CAD模bet188娱乐城型必须采取的形式所需的腔。通过削减所有的片金属板的腔,一堆分层可以复制原始的CAD模型。使用夹紧或扩散连接,可以创建一个在硬化工具钢pseudo-solid腔而不需要复杂的发布过程刀具路径规划。由于使用相对厚分层——通常0.040英寸(1毫米)——工具一般是穷人的表面光洁度;因此,通常需要某种形式的精加工。

层压工具已成功地用于多种技术包括媒体工具,吹塑,注塑成型和热成型。bet188娱乐城研究也正在进行压力压铸层压板的使用工具。刀具寿命是一个函数的初始板材料,可硬化后切割和纹理。然而,复杂性是有界的一部分层厚度。

叠层模具的一个重要优点是快速改变部分的设计的能力分层的替换(如果un-bonded)。保形冷却通道中也很容易把工具设计和层压工具有利于大型工具。需要精加工把楼梯台阶的主要缺点是这个过程。

镜头
激光工程化净成形(透镜)系统从Optomec(新墨西哥州阿尔伯克基)生产开发的桑迪亚国家实验室,构建部分使用金属粉末喂成一个激光器,激光熔覆。镜头过程注入金属粉末的熔融金属由集中Nd: YAG激光光束。制造过程发生在低压氧氩室操作。运动系统移动平台水平和横向的激光束产生截面部分的痕迹。后形成一层的一部分,机器的粉之前交付喷嘴向上构建下一层。

像其他RP技术,镜头是一种添加剂制造方法——尽管它产生完全致密金属零件。到目前为止,部分装配式不锈钢在316年和304年,在625年镍基超级合金,如铬镍铁合金,690年和718年,H13钢工具,钨、Ti-6Al-4V钛合金和镍铝化合物。

密集的地区的主要优势是100%。缺点是可怜的表面光洁度和小功能定义。

控制金属堆积(CMB)
Albrecht R”各级GmbH & Co KG(德国)索尔陶成功制造出商业化这一过程被称为控制金属积累(招商银行)。弗劳恩霍夫研究所的基本技术最初开发生产技术- IPT(德国亚琛)。去年,该公司出售三个系统。

这个过程包括激光熔覆和铣削,结果100%密集的地区。招商银行存款的材料从钢丝和1 - 2千瓦HDL激光焊接钢到工件的表面上。高速铣刀前趋于平缓每一层一层新的沉积。

耐高热铸铁
宾夕法尼亚州ExtrudeHone(欧文)耐高热铸铁快速工具系统命名rts - 300是麻省理工学院的商业实现三维印刷(3 dp)过程制造金属零件和工具。

这种机器能够创建钢部件12 x 12 x 10英寸(300 x 300 x 250毫米)。耐高热铸铁的应用包括工具,用于塑料注射成型,真空成型,吹塑,失去了泡沫模式和直接粉末金属部件的制造。bet188娱乐城

ExtrudeHone首次商业rts - 300卖给摩托罗拉,安装在1999年初。摩托罗拉加入几个工业成员组成的协作努力,麻省理工学院的三维印刷联盟的一部分。虽然早期可靠性问题延缓了实现工作,最近的进步提供了可接受的结果。