表面處理延長模具使用壽命

近10年來，制造業(yè)市場境發(fā)生了巨大的變化，迅速將產(chǎn)品推向市場已成為制造商把握市場先機(jī)的重要保障。因此，產(chǎn)品的快速開發(fā)技術(shù)將成為贏得21世紀(jì)制造業(yè)市場的關(guān)鍵。 快速成形技術(shù)(以下簡稱RP)是一種集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、精密機(jī)械、數(shù)控激光技術(shù)和材料學(xué)為一體的新興技術(shù)，它采用離散堆積原理，將所設(shè)計(jì)物體的CAD模型轉(zhuǎn)化成實(shí)物樣件。由于RP技術(shù)采用將三維形體轉(zhuǎn)化為二維平面分層制造的原理，對物體構(gòu)成復(fù)雜性不敏感，因此物體越復(fù)雜越能體現(xiàn)它的優(yōu)越性。 以RP為技術(shù)支撐的快速模具制造RT(RapidTooling)也正是為了縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，早日向市場推出適銷對路的、按客戶意圖定制的多品種、小批量產(chǎn)品而發(fā)展起來的新型制造技術(shù)。由于產(chǎn)品開發(fā)與制造技術(shù)的進(jìn)步，以及不斷追求新穎、奇特、多變的市場消費(fèi)導(dǎo)向，使得產(chǎn)品(尤其是消費(fèi)品)的壽命周期越來越短已成為不爭的事實(shí)。例如，汽車、家電、計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品，采用快速模具制造技術(shù)制模，制作周期為傳統(tǒng)模具制造的1/3～1/10，生產(chǎn)成本僅為1/3～1/5。所以，工業(yè)發(fā)達(dá)國家已將RP/RT作為縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間及模具制作周期的重要研究課題和制造業(yè)核心技術(shù)之一，我國也已開始了快速制造業(yè)的研究與開發(fā)應(yīng)用工作。 基于RPM的快速模具制造方法 模具是制造業(yè)必不可少的手段，其中用得最多的有鑄模、注塑模、沖壓模和鍛模等。傳統(tǒng)制作模具的方法是：對木材或金屬毛坯進(jìn)行車、銑、刨、鉆、磨、電蝕等加工，得到所需模具的形狀和尺寸。這種方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢，特別是汽車、摩托車和家電所需的一些大型模具，往往造價(jià)數(shù)十萬元以上，制作周期長達(dá)數(shù)月甚至一年。而基于RPM技術(shù)的RT直接或間接制作模具，使模具的制造時(shí)間大大縮短而成本卻大大降低。 1.用快速成形機(jī)直接制作模具由于一些快速成形機(jī)制作的工件有較好的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此快速成形件可直接用作模具。例如，Stratasys公司TITAN快速成形機(jī)的PPSF制件堅(jiān)如硬木，可承受300℃高溫，經(jīng)表面處理(如噴涂清漆，高分子材料或金屬)后可用作砂型鑄造木模、低熔點(diǎn)合金鑄造模、試制用注塑模以及熔模鑄造的壓型。當(dāng)用作砂形鑄造的木模時(shí)，它可用來重復(fù)制作50～100件砂型。作為蠟?zāi)５某尚湍r(shí)，它可用來重復(fù)注射100件以上的蠟?zāi)?。用FDM快速成形機(jī)的ABS工件能選擇性地融合包裹熱塑性粘結(jié)劑的金屬粉，構(gòu)成模具的半成品，燒結(jié)金屬粉并在孔隙滲入第二種金屬(鋁)從而制作成金屬模。 2.用快速成形件作母模，復(fù)制軟模具(Softtooling)用快速成形件作母模，可澆注蠟、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等軟材料，構(gòu)成軟模具，或先澆注硅橡膠、環(huán)氧樹脂模(即蠟?zāi)５膲盒?，再澆注蠟?zāi)?。其中，蠟?zāi)？捎糜谌勰ｈT造，而硅橡膠模、環(huán)氧樹脂模等可用作試制用注塑?；虻腿埸c(diǎn)合金鑄造模。 3.用快速成形件作母模，復(fù)制硬模具(Irontooling)用快速成形件作母模，或據(jù)其復(fù)制的軟模具，可澆注(或涂覆)石膏、陶瓷、金屬基合成材料、金屬，構(gòu)成硬模具(如各種鑄造模、注塑模、蠟?zāi)５膲盒?、拉伸?，從而批量生產(chǎn)塑料件或金屬件。這種模具有良好的機(jī)械加工性能，可進(jìn)行局部切削加工，以便獲得更高的精度，或鑲?cè)肭秹K、冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)等。用金屬基合成材料澆注成的蠟?zāi)５膲盒?，其模具壽命可達(dá)1000～10000件。 4.用快速成形系統(tǒng)制作電脈沖機(jī)床用電極用快速成型件作母體。