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3d打印加工工藝分析

作者:3D科學達人  來源:www.wihsfb.com/  更新時間:2020-05-08 15:19:28  點擊次數:

  3d打印加工工藝分析

  3D打印是制造業有代表性的顛覆性技術,實現了制造從等材、減材到增材的重大轉變,改變了傳統制造的理念和模式,具有重大價值。

  知道了,才能清楚為什么說3D打印具有重大價值。下面介紹14種傳統制造加工工藝。

  1.表面立體印刷(水轉印)

  水轉印——是利用水的壓力和活化劑使水轉印載體薄膜上的剝離層溶解轉移,基本流程為:

  a.膜的印刷:在高分子薄膜上印上各種不同圖案;

  b.噴底漆:許多材質必須涂上一層附著劑,如金屬、陶瓷等,若要轉印不同的圖案,必須使用不同的底色,如木紋基本使用棕色、咖啡色、土黃色等,石紋基本使用白色等;

  c.膜的延展:讓膜在水面上平放,并待膜伸展平整;

  d.活化:以特殊溶劑(活化劑)使轉印膜的圖案活化成油墨狀態;

  e.轉?。豪盟畨簩⒔浕罨蟮膱D案印于被印物上;

  f.水洗:將被印工件殘留的雜質用水洗凈;

  g.烘干:將被印工件烘干,溫度要視素材的素性與熔點而定;

  h.噴面漆:噴上透明保護漆保護被印物體表面;

  i.烘干:將噴完面漆的物體表面干燥。

  水轉印技術有兩類,一種是水標轉印技術,另一種是水披覆轉印技術,前者主要完成文字和寫真圖案的轉印,后者則傾向于在整個產品表面進行完整轉印。

  3D打印技術已經實現打印文字圖案一體化實現。而且打印的效果與水轉印的技術相差無幾。

  2.金屬拉絲

  直紋拉絲是指在鋁板表面用機械磨擦的方法加工出直線紋路。它具有刷除鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直紋拉絲有連續絲紋和斷續絲紋兩種。連續絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過對鋁板表面進行連續水平直線磨擦(如在有裝置的條件下手工技磨或用刨床夾住鋼絲刷在鋁板上磨刷)獲取。

  制取原理:采用兩組同向旋轉的差動輪,上組為快速旋轉的磨輥,下組為慢速轉動的膠輥,鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經過,被刷出細膩的斷續直紋。

  螺紋是用一臺在軸上裝有圓形毛氈的小電機,將其固定在桌面上,與桌子邊沿成60度左右的角度,另外做一個裝有固定鋁板壓茶的拖板,在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來限制螺紋競度。利用毛氈的旋轉與拖板的直線移動,在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。

  3.鋁板鉆石雕刻

  在低溫下也能保持很好的抗壓強度硬度高、機械強度高抗磨損性好、比重輕相對熱量指數高達80c在高溫下也能保持很好的尺寸穩定性防火、工藝簡單光澤度好、易于上色,相對其他熱塑性塑料來說成本較低。

  4.電鍍工藝

  電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來﹐形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬﹐具有新的特征。根據鍍層的功能分為防護性鍍層﹐裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。

  對電鍍層的要求:

  a.鍍層與基體金屬﹑鍍層與鍍層之間﹐應有良好的結合力。

  b.鍍層應結晶細致﹑平整﹑厚度均勻。

  c.鍍層應具有規定的厚定和盡可能少的孔隙。

  d.鍍層應具有規定的各項指標﹐如光亮度﹑硬度﹑導電性等。

  5.表面噴涂(塑料件)

  構成涂料的四大要素包括:

  a.樹脂(Resin);

  b.顏料(Pigment);

  c.溶劑(Solvent);

  4.其他添加劑(Additive)

  涂料干燥的種類有如下幾種:

  a.揮發干燥(利用稀釋劑蒸發干燥);

  b.融合干燥(分子與分子因揮發耐相聚合);

  c.氧化干燥(不飽和脂肪酸與空氣中氧結合);

  d.利用架橋反應而干燥(利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化);

  e.紫外線硬化(不飽和聚脂類加入劑后由紫外線波長300-400mn照射后分子聚合而硬化)。

  6.移印

  移印指的是——承印物為不規則的異形表面(如儀器、電氣零件、玩具等),使用銅或鋼凹版,經由硅橡膠鑄成半球面形的移印頭,以此壓向版面將油墨轉印至承印物上完成轉移印刷的方式。

  從總體來說,移印工藝的技術含量不高,在發達國家生產成本居高不下的情況下要想繼續發展是很困難的,所以移印產業向中國這樣的低勞動力成本的發展中國家轉移是必然的趨勢。

  7.熱轉印

  熱轉印(heattransferpaper)——是將花紋或圖案印刷到耐熱性膠紙上,通過加熱,加壓,將油墨層的花紋圖案印到成品材料上的一種技術。即使是多種顏色的圖案,由于轉印作業只是一個流程,故客戶可縮短印刷圖案作業,減少由于印刷錯誤造成的材料(成品)損失。利用熱轉印膜印刷可將多色圖案一次成圖,無需套色,簡單的設備也可印出逼真的圖案。

  熱轉印設備用于裝飾鋁形材、各類金屬版材,可達到木制品或大理石的效果。熱轉印設備是根據熱升華原理工作的,它能在3-5分鐘內將所需要的木紋或大理石紋快速轉印至鋁形材粉末涂層表面并可滲透到涂層內部40-60微米。

  8.噴砂

  噴砂(SandBlasting)處理在金屬表面的應用是非常普遍的,原理是將加速的磨料顆粒向金屬表面撞擊,而達到除銹、去毛刺、去氧化層或作表面預處理等,它能改變金屬表面的光潔度和應力狀態。而一些影響噴砂技術的參數是需要留意的,如磨料種類、磨料粒度、噴射距離、噴射角度和速度等。除了噴砂處理外,拋丸處理亦是其中的一個很好選擇。

  噴砂工藝可分為氣壓噴槍及葉輪拋丸兩種,而噴砂工藝的優點在于它能夠除披峰、去除在壓鑄、沖壓、火焰切割和鍛壓后的毛刺,對較薄工件及有毛孔的毛刺效果更好,它可清理砂鑄過程殘余的砂粒、清理鑄鐵件或鋼材的銹漬、清理熱處理、燒悍、熱鍛、輾壓等熱工序后的除氧化皮。

  9.絲網印刷

  絲網印刷——是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網上進行印刷的。

  通常絲網由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網制作而成。當承印物直接放在帶有模版的絲網下面時,絲網印刷油墨或涂料在刮墨刀的擠壓下穿過絲網中間的網孔,印刷到承印物上(刮墨刀有手動和自動兩種)。絲網上的模版把一部分絲網小孔封住使得顏料不能穿過絲網,而只有圖像部分能穿過,因此在承印物上只有圖像部位有印跡。

  10.超聲波焊接

  超聲波焊接是熔接熟塑性塑料制品的高科技技術,各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理,而不需加溶劑、粘接劑或其他輔助品。其優點是增加多倍生產率、降低成本,提高產品質量。

  超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生20KHZ(或15KHZ)的高壓、高頻信號、通過換能系統,把信號轉換為高頻機械振動,加于塑料制品工件上,通過工件表面及內在分子間的磨擦而使傳處到接口的溫度升高,當溫度達到此工件本身的熔點時,使工作接口迅速溶化,繼而填充于接口間的空隙,當震動停止,工件同時在一定的壓力下冷卻定形成完美的焊接。

  11.壓力注塑

  注射成型又稱注射模塑成型,它是一種注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其優點是生產速度快、效率高,操作可實現自動化,能成型形狀復雜的制件。不利的一面是模具成本高,且清理困難,所以小批量制品就不宜采用此法成型。

  目前,注射成型適用于全部熱塑性塑料,其成型周期短,花色品種多,形狀可以由簡到繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精確,產品易更新換代。

  12.雙色注塑

  雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按先后次序經兩次成型制成雙射產品。

  從多色射出成型、雙料共射出成型的特性與應用可以看出未來有逐步取代傳統射出成型制程的趨勢。革新性射出成型技術不但提高了射出成型制程的精密度、提供高難度制程技術,而且開拓了射出成型制程領域的范圍。創新的射出設備與制程,才足以應付愈來愈多樣化、高質量、高附加價值的產品需求。

  13.吹塑成型

  吹塑成型——是借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品,或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數為0.04~1.12的都是比較優良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等,其中以聚乙烯應用得最多。

  14.沖壓成型

  沖壓,是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。

  沖壓用材料:沖壓用材料的形狀有各種規格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大,一般用于大型零件的沖壓,對于中小型零件,多數是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾千米,適用于大批量生產的自動送料,材料厚度很小時也是做成帶料供應。塊料只用于少數鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓。

  沖壓常用材料有:黑色金屬:普通碳素結構鋼、優質碳素鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。

  沖壓工序:

  沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同。根據材料的變形特點可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。

  分離工序——是指坯料在沖壓力作用下,變形部分的應力達到強度極限ob以后,使坯料發生斷裂而產生分離。分離工序主要有剪裁和沖裁等。

  成形工序——是指坯料在沖壓力作用下,變形部分的應力達到屈服極限os,但未達到強度極限。b,使坯料產生塑性變形,成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。

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