Ⅰ 鈦合金零件加工有什麼注意事項
鈦合金加工需注意的問題鈦合金的壓力加工與鋼加工的相似之處多於與有色金屬和合金的加工。鈦合金在煅造、體積沖壓和板沖壓時的許多工藝參數接近於鋼加工時的參數。但也有一些重要的特點,在對欽和欽合金進行壓力加工時必須加以注意的。
雖然通常認為,鈦和鈦合金所含有的六方晶格在變形時塑性較低,但是用於其它結構金屬的各種壓力加工方法也都適用於鈦合金。屈服點與強度極限之比乃是指金屬能否經受塑性變形的特性指標之一。此比值愈大,金屬的塑性就愈差。對於在冷卻狀態下的工業純鈦來說,該比值為0.72-0.87,而碳鋼為0.6-0.65,不銹鋼為0.4-0.5。
在加熱狀態(高於=yS轉變溫度)下進行體積沖壓、自由煅造及其它一些與加工大截面和大尺寸坯件有關的操作。煅造及沖壓加熱溫度范圍掌捱在850-1150°C之間。合金BT;M)0、BT1-0、OT4~0及OT4-1在冷卻狀態下即具有令人滿意的塑性變形。因此,用這些合金製成的零件,大多是經過中間退火的坯件不加熱沖壓而成。鈦合金在冷塑性變形時,不管其化學成分和機械性能如何,強度會大大提髙,而塑性相應降低,為此就必須進行工序間的退火處理。
鈦合金加工時出現的刀片溝槽磨損是後面和前面在沿切削深度方向上的局部磨損,它往往是由於前期加工留下的硬化層所造成的。刀具與工件材料在加工溫度超過800℃的化學反應和擴散,也是形成溝槽磨損的原因之一。因為在加工過程中,工件的鈦分子在刀片的前面積聚,在高壓高溫下「焊接」到刀刃上,形成積屑瘤。當積屑瘤從刀刃上剝離時,將刀片的硬質合金塗層帶走。
由於鈦的耐熱性,冷卻在加工過程中至關重要,冷卻的目的是使刀刃和刀具表面不會過熱。使用端部冷卻液,這樣,當進行方肩銑以及面銑凹窩、型腔或全槽時,可達到最佳的排屑效果。切削鈦金屬時,切屑很容易粘住刀刃,造成下一輪銑刀旋轉再次切削切屑,往往會造成刃線崩刃。每一種刀片型腔都有各自的冷卻液孔/注液,用來解決這個問題,並強化恆定的刀刃性能。另一個巧妙的解決方案是螺紋型冷卻孔。長刃銑刀有許多刀片。對每個孔施加冷卻液需要有很高的泵容量和壓力。而則不同,它可以根據需要,堵住無需要的孔,從而最大限度地向有需要的孔提高液流。
Ⅱ 雷茨高壓鼓風機為什麼選擇鋁合金做為葉輪材料
雷茨高壓鼓風機為什麼選擇鋁合金做為葉輪材料呢?
這是由於欽合金的熱物理性能及化學性能比較特殊,通常採用氫弧焊方法焊接,實際生產中採用手工鎢極氫弧焊方法施焊。大部分焊縫因處於焊接盲區而無法施焊,這不但保證不了葉輪焊縫焊接強度的要求,也會因為葉片與輪盤及輪蓋未焊接段的間隙而漏風,保證不了葉輪的氣動性能要求。雷茨風機針對這一問題,經多次深人分析與論證。
改動的關鍵是調整製作工藝,並將本來處於內部的不便於焊接操作的角焊縫改變為便於操作的塞焊縫。這樣的改動,不但降低了焊接難度,解決了處於焊接盲區焊縫的焊接問題,而且大大降低了焊接變形,更有利於葉輪的平衡性。一般可控制在大於葉片厚度1左右。
在輪盤與葉片組焊時,因為葉片的數量比較多,焊接過程中輪盤的變形將會很大,為了控制焊接變形,應將輪盤固定在一個剛性較好的銅平台上,並對其背面進行良好的氫氣保護。
Ⅲ 高強度金屬材料切削工藝的難點有哪些
在機械設備的製造過程中經常會接觸到一些高強度材料的切削工藝,為了解決這些材料的工藝問題需要對材料的特性有足夠的了解,然後採取有針對性的措施才能予以解決。高強度材料主要是指切削性能差的材料,金屬材料切削性的好壞主要是從切削時的刀具耐用度、表面的質量及切屑形成和排除的難易程度三個方面來衡量。常見的高強度金屬材料有高強度鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、高錳鋼等。下面簡介介紹下常見的高強度金屬切削工藝要點有哪些:
一、難切削材料的切削特點
(1)車削溫度:在切削難材料時切削溫度一般都比較高。
(2)導熱系數低:高強度材料的導熱系數一般都比較低,在切削時切削熱不易傳散,而且易集中在刀尖處。
(3)熱強度高:如鎳基合金等高溫合金抗拉強度達到最高值。因此在車削這類合金時,車刀的車削速度不宜過高,否則刀具切人工件的切削阻力將會增大。
(4)切削變形系數:高強度材料中的高溫合金和不銹鋼等,這些材料的變形系數都比較大。在較小的切削速度開始,變形系數就隨著車削速度的增大而增大,切屑的變形系數將達到最大值。
(5)切削硬化:由於車削過程中形成切屑時的塑性變形,金屬產生硬化和強化使切削阻力增大,刀具磨損加快,甚至產生崩刃。
(6)易粘刀形成積屑瘤:難切削材料由於硬化程度嚴重,切屑的溫度和硬度高韌性好,以及切削溫度高(強韌切屑),如果這樣的切屑流經前刀面,就容易產生粘結和熔焊等粘刀現象,粘刀不利於切屑的排除,使容屑糟堵塞容易造成打刀。
(7)切削力大:高強度材料一般強度較高,尤其是高溫強度要比一般鋼材大得多,再加上塑性變形大和硬化程度嚴重,因此車削高強度材料的切削力一般都比車削普通碳鋼時大得多。
(8)磨損限度與耐用度:由於高強度材料的溫度高、熱強度高、塑性大、切削溫度高和切削硬化嚴重,有些材料還有較強的化學親和力和粘刀現象,所以車刀的磨損速度也較快。車削硬化現象嚴重的材料,車刀後刀面的磨損限度值不宜過大。
二、切削時應採取的措施
(1)選擇刀具材料
車削時應根據材料的特性來選擇合理的切削性能好的刀具材料,如:對於高溫狀態下硬度較高的材料的車削應選擇硬度和高溫硬度均較好的含鑽高速鋼以及鎢鑽類及鎢鑽欽類通用硬質合金。對於欽合金材料及含欽不銹鋼材料的車削應避開對鎢鑽欽類硬質合金的使用。
(2)選擇合理的車刀幾何參數
如對硬度低、塑性好的材料應採用較大的前角和後角;對於高溫合金材料應採用較大的刃傾角。
(3)選擇合理的車削用量
車削速度的選擇主要受刀具耐用度的限制,而刀具耐用度又取決於刀具的磨損情況。車削速度、進給量和走刀量等切削用量的值都應比車削普通鋼材適當減小。
三、選用對應的切削油
(1)脆性金屬切削油
鑄鐵、高錳剛等切削時需選擇防銹功能強的切削油。鑄鐵與青銅等為脆性材料時,切削中常形成崩碎切屑,容易隨切削油到處流動,流入機床導軌之間造成部件損壞,可使用冷卻和清洗性能好的切削油並做好過濾。
(2)高強度金屬切削油
切削合金鋼、鈦合金時如果切削量較低、表面粗糙度要求較小,如拉削以及螺紋切削需要極壓性能優異的切削油,可選用硫化脂肪酸酯作為主要添加劑的極壓切削油。
Ⅳ "欽"是金屬嗎求解釋物理,化學性質
不是金屬,就是一個普通的漢字,組詞欽佩,沒有物理化學性質……
不是所有的金字旁都是金屬啊,隨便舉出一大堆不是金屬的啊!
針,釘,釣,鉤,鑽。。。。。。
Ⅳ 一些各種的接骨板鋼板之類的,怎麼才能快
接骨板的種類有哪些?各自的特點和用途是什麼?
自Hansmann ( 1886 )最早使用接骨板治療骨折以來、經過一百多年的發展與創新,特別是隨著AO / ASIF 的內固定理念由堅強機械式內固定向生物學內固定轉變,接骨板內固定在材料、製作工藝、治療技術及治療理念方面都有著重大的改變。接骨板的材料也由最初的不銹鋼轉化為欽合金或純欽,接骨板的種類也多式多樣。根據其內固定方式有張力帶接骨板,中和接骨板,支持接骨板;根據接骨板的形狀、作用目前常用的接骨板可分為普通接骨板、加壓接骨板、解剖接骨板、重建接骨板、1 / 3 管狀接骨板和橋接接骨板。 ( l )普通接骨板:包括由Sherman ( 1912 )和Lane ( 1914 )等設計的接骨板和一般直行接骨板,均由鉻鎳鑰不銹鋼製成,是過去常用的接骨板。前者中部比較細,容易折斷;後者由不銹鋼厚板模壓而製成,其橫斷面稍有弧度,強度較高,加工也比較容易。普通接骨板的強度不能滿足成人股骨和脛骨幹骨折內固定的需要,而在兒童的四肢長骨骨折和成人的肪、撓、尺等骨可採用6 孔的普通接骨板。3 孔或4 孔接骨板皆不宜使用,因為一旦螺釘出現松動,即可引起骨折移位。 ( 2 )加壓接骨板:作為能夠起加壓固定作用的接骨板,一般強度較高、厚度為3 . 5 mm 或4 . 5 mm ,根據其加壓機制不同,可分為三類。l )加壓器型:加壓器可分為兩種,其一是在接骨板的一端使用加壓器加壓,即Muller 等設計的加壓器,其缺點是一端須與骨幹做暫時固定,需用相應較大的手術顯露范圍。另一種系在接骨板中部使用加壓器,加壓器可鉤住接骨板中部位於骨折線兩側的螺釘孔和螺釘,使產生軸向壓器力。其優點是手術顯露范圍較使用Muller 加壓器者縮小5 cm ,但加壓力不及Mulle :加壓器大,因而仍以Muller 加壓器常用。 2 )動力加壓接骨板(DCP ) : DCP 於1969 年開始使用。DCP 設計新的螺孔可以使偏心螺釘擰人時產生縱向加壓。CP 為不同大小的骨設計了三種型號:I 寬型4 . SDCP 用於股骨骨折的固定,特殊情況下用於肪骨骨折的固定;II 窄型4 . SDCP 用於肪骨的固定;1 3 . SDCP 用於前臂、排骨、骨盆及鎖骨骨折的固定。 接骨板孔的形狀可以用一個斜向的有角度的圓筒來形容。螺絲帽就像一個球沿斜的圓筒肩角部滑下。在實際使用中,擰人螺釘的過程導致骨折端沿接骨板方向移動,從而產生對骨折的加壓。接骨板孔的設計允許骨折端有1 mm 的位移。一個加壓螺釘擰人後,在鎖定這個螺釘之前,再加一個偏心加壓螺釘,仍可以繼續產生骨折加壓。橢圓形的孔型允許螺釘可以沿長軸方向最大傾斜25 " ,在橫切面最大傾斜7 」。4 . 5 mm 型DCP 接骨板適用於4 . 5 mm 皮質骨螺釘、4 . 5 mm 光桿螺釘、6 . 5 mm 松質螺釘。3 . 5 mm 型DCP 接骨板適用於3 . 5 mm 皮質骨螺釘、3 . 5 mm 光桿螺釘、4 . 0 mm 松質螺釘。DCP 導向器有兩種,一種是偏心孔導向器,另一種是中和導向器,大小各有兩種尺寸( 4 . 5 mm 或3 . 5 mm )適用於不同的接骨板和螺釘。通過中和導向器擰人螺釘時,由於接骨板螺孔有0 . 1 mm 的偏心,即便擰在中心位置也會產生一定的縱向加壓。 偏心導向器本身有0 . 1 mm 的偏心孔,偏向遠離骨折面的方向,當螺釘擰緊時使骨折段與接骨板間產生位移,實現對骨折面的加壓。如果要讓接骨板起支持作用,可以使用通用型導向器(或套管),將螺釘直接擰在螺孔不能起到加壓作用的一端,防止接骨板與骨之間的移動。 由於此種接骨板採用高彈性模量的鑽基合金或欽基合金製成,強度大,固定股骨幹骨折後,可以不用外固定,患者可在術後7 一8 日內起床行走。但若接骨板對側骨皮質有缺損或間隙,在未形成連續性外骨痴前下地負重,由於接骨板承受的應力過大,骨折端的活動無法控制,則會不斷的發生骨壞死和骨吸收,以致形成骨不連和(或)接骨板彎曲斷裂。由於此鋼板為全板加寬加厚的等厚接骨板,剛度過強,從生物力學影響來看,剛度強的接骨板引力遮擋作用也大,以致固定端會發生骨質疏鬆。使用高強度接骨板的時間越長,骨質疏鬆越嚴重,從而較容易發生再骨折。由於此種接骨板為等截面或等厚度鋼板,負重時中央受力明顯大於邊緣部,兩端截面彈性模量或剛度明顯大於骨質,在中央和兩端的應力集中甚為明顯;接骨板的螺孔為均勻分布,固定粉碎性骨折時中央常留有空孔,易發生接骨板彎曲斷裂和接骨板端骨折。3 )有限接觸動力加壓接骨板(LC 一DCP ) : LC 一DCP 是DCP 的進一步發展。由於一些設計因素的改變,這種接骨板不僅可以採用不銹鋼材料,而且可以採用純欽金屬,而純欽金屬具有相當優秀的組織相容性。 由於設計考慮到功能上的要求,與DCP 相比,LC 一DCP 接骨板與骨接觸的面積(接骨板印跡)大大減小了。這樣,骨膜的毛細血管網受到的影響很小,因此可以促進皮質骨的癒合,還可以避免接骨板下的骨質疏鬆。這種接骨板的幾何形狀,或稱其為結構性下表面,使得接骨板的剛度均勻分布,容易彎曲成形,而且當彎曲時不會在接骨板孔處產生任何硬結。在橋形結構中, 這種剛性的分布使整個接骨板均勻地彈性變形,在接骨板任一孔處沒有任何應力集中,而這種應力集中於某個接骨板孔的現象常常出現在DcP 中。接骨板孔被設計成對稱的幾何形狀,可以實現兩個方向的加壓。這樣,接骨板就可以在不同的節段進行加壓,可以用於多節段骨折的固定。接骨板的孔均勻的分布在整個接骨板上,從而使接骨板具有更多的應用功能。與DCP 加壓接骨板相同,LC 一DcP 加壓接骨板也可以使用不同的螺釘模式,從而產生加壓、中和和支持的不同功能。為便於螺釘的擰人,有兩種Lc 一DCP 導向器可分別用於3 . 5 mm 型接骨板和4 . 5 mm 型接骨板。另有LC 一DCP 通用型導向器。新的LC 一DCP 通用型彈簧載入導向器可隨意將鑽頭置於接骨板孔的中立位置或偏心位置,如將導向器中間的套管伸長,並放置在接骨板孔的一端,就可以產生一個偏心的鑽孔。 ( 3 )解剖接骨板:依據人體骨骼自然形狀設計而成的接骨板(例如用於股骨近端或遠端骨折固定的95 「裸接骨板;用於股骨或脛骨近端的T 型4 . 5 mm 接骨板以及脛骨近端支持骨板等)。解剖接骨板有左右及內側、外側之別,螺絲釘常規應用4 . 5 mm 皮質骨螺絲釘及6 . 5 mm 全螺紋或半螺紋松質骨螺絲釘,屬於支持接骨板。 ( 4 )重建接骨板:重建接骨板的特徵是在接骨板的螺孔之間有很深的溝槽,這樣可以將接骨板在平面上准確的改變形狀,或者使接骨板彎曲。這種接骨板在強度上比前面所述的加壓接骨板要弱,在強迫塑形之後其強度會更加減弱。當然不應行銳性彎曲。接骨板孔是橢圓形的,可以允許動力加壓。這些接骨板特別適用於三維幾何形狀復雜的骨折,如骨盆、髓臼、鎖骨骨折等。可以使用特殊設計的接骨板塑形工具對這些接骨板進行塑形和預彎。( 5 ) 1 / 3 管狀接骨板:1 / 3 圓周管狀接骨板大多使用3 . 5 型,與其對應的4 . 5 型半圓周管狀接骨板現在已經很少使用。1 / 3 圓周的管狀接骨板可以使用欽金屬或不銹鋼,因為這種接骨板通常只有1 . 0 mm 的厚度,所以它的穩定性是有限的。但是這種接骨板可以使用於一些有軟組織包裹的部位,例如外躁、鷹嘴以及尺骨遠端。接骨板的每一個孔都有一個小的頸圈,用這個頸圈可以防止螺絲帽陷進接骨板,免得進一步壓迫周圍皮質骨。橢圓形的接骨板孔可以使螺釘的位置產生角度的偏移,從而產生對骨折的加壓,屬於支持接骨板。 ( 6 )橋接接骨板:橋接接骨板的共同特徵是用鋼板固定兩個主要的骨折端,不接觸骨折區域,以外夾板的方式進行固定,將作用於鋼板上的外力改變為純張力性外力。由於使用間接復位技術,鋼板不與骨折端直接接觸,減少了對骨折端血運的破壞;而且為骨折端部位植骨提供充足的空間。臨床應用時,需要3 一4 枚螺釘將橋形接骨板兩端牢固固定在主要的骨折塊上,並均衡在這兩個骨折塊上固定的強度。用長的橋形接骨板跨越骨折粉碎區域,只要在接骨板兩端固定,其承受較大的變形外力。由於彎曲應力分布於較長的接骨板節段內,因此單位面積的應力相對比較低,從而降低了接骨板固定失效的風險。
Ⅵ 勛章的做法
在不銹鋼和欽合金獎章生產中,對於一些結構較簡單的獎章,可以直接加工成型,常用的方法有機床加工成型、電火花成型和蝕刻成型。
1.切削成型
利用車床將不銹鋼或欽合金型材直接加工成獎章,在戒圈和手鐲獎章中最為常見,占極大比例.分別是利用車床車削的不銹鋼戒圈和欽合金戒圈。
由於不銹鋼和欽合金各自的材料特點,車削時有一定的困難,需要根據材料的特性,選擇和制定相應的加工參數,才能保證獎章的加工精度和表面質量。
(1)不銹鋼戒圈的切削加工。在實際生產中,不銹鋼的加工是比較困難的,如果掌握不了它的特性,在切削過程中不僅得不到理想的加工質量,而且還會大量損壞刀具。
不銹鋼切削加工困難的原因主要來自以下五個方面。
①不銹鋼的綜合機械性能高。由於不銹鋼中含有較高的鉻、鎳等合金元素,使材料的機械性能有了很大改變.從各項機械性能指標綜合來看,不銹鋼的機械性能具有區別於一般鋼材的特點,其強度性能指標和塑性、韌性指標同時偏高。這樣,在一定程度上就形成了不銹鋼難切削加工的特性。
②切屑粘附性強,易產生刀瘤.不銹鋼有較高的粘附性,車削時會使材料「粘結」在刀具上面,產生「刀瘤」。
③導熱率低,切削熱不能及時傳散。傳人刀具的熱量可達20%,刀具的切削刃易產生過熱,失去切削能力.
④切屑不易折斷。在金屬切削加工過程中,塑性材料(韌性材料)切屑的形成過程經歷了擠壓、滑移、擠裂和切離四個階段。由於不銹鋼的延伸率、斷面收縮率和沖擊值一般都偏高,特別是在獎章用304 (L)和316(L)奧氏體鉻鎳不銹鋼,延伸率和韌性都很好,切削過程中切屑不易捲曲和折斷。特別是在撞孔、鑽孔、切斷等工序的切削過程中,排屑困難,切屑易劃傷已加工的表面。
⑤加工硬化傾向強,使刀具易於磨損.奧氏體不銹鋼的加工傾向較強,加工硬化層的硬度較高,且具有一定的加工硬化深度,增加了加工難度和刀具磨損.
Ⅶ 欽合金是什麼材料
欽合金是航天、航空和石油化工領域廣泛使用的結構材料,具有高比強度、高耐蝕性能等優點。近年來隨著欽合金應用的不斷擴大,欽合金在船舶海洋、能源化工、車輛工程等領域表現出了巨大的應用潛力。
航天、航空和石油化工領域廣泛使用的材料。近年來隨著欽合金應用的不斷擴大,欽合金在船舶海洋、能源化工、車輛工程等領域表現出了巨大的應用潛力。
注意事項
1:避開對鎢鑽欽類硬質合金的使用。
2:選擇合理的車刀幾何參數如對硬度低、塑性好的材料應採用較大的前角和後角
3:對於高溫合金材料應採用較大的刃傾角
4:選用合適的切削液用高速鋼車削高溫合金一般選用水溶性切削液;
5:用硬質合金車刀車削時則應選用油類極壓切削液,如極壓乳化液、硫化乳化油、氯化煤油等均可作為難加工材料的切削液
6:選擇合理的車削用量車削速度的選擇主要受刀具耐用度的限制,而刀具耐用度又取決於刀具的磨損情況。
總的來說,由於難加工材料的切削抗力大、車削時溫度易升高和熱
。
Ⅷ 快速成型的工作原理
RP系統可以根據零件的形狀,每次製做一個具有一定微小厚度和特定形狀的截面,然後再把它們逐層粘結起來,就得到了所需製造的立體的零件。當然,整個過程是在計算機的控制下,由快速成形系統自動完成的。不同公司製造的RP系統所用的成形材料不同,系統的工作原理也有所不同,但其基本原理都是一樣的,那就是分層製造、逐層疊加。這種工藝可以形象地叫做增長法或加法。
每個截面數據相當於醫學上的一張CT像片;整個製造過程可以比喻為一個積分的過程。
RP技術的基本原理是:將計算機內的三維數據模型進行分層切片得到各層截面的輪廓數據,計算機據此信息控制激光器(或噴嘴)有選擇性地燒結一層接一層的粉末材料(或固化一層又一層的液態光敏樹脂,或切割一層又一層的片狀材料,或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑)形成一系列具有一個微小厚度的的片狀實體,再採用熔結、聚合、粘結等手段使其逐層堆積成一體,便可以製造出所設計的新產品樣件、模型或模具。自美國3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形機以來,已經有十幾種不同的成形系統,其中比較成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。其成形原理分別介紹如下: Stereo lithography Appearance的縮寫,即立體光固化成型法.
用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,完成一個層面的繪圖作業,然後升降台在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面.這樣層層疊加構成一個三維實體.
SLA是最早實用化的快速成形技術,採用液態光敏樹脂原料,工藝原理如圖所示。其工藝過程是,首先通過CAD設計出三維實體模型,利用離散程序將模型進行切片處理,設計掃描路徑,產生的數據將精確控制激光掃描器和升降台的運動;激光光束通過 數控裝置控制的掃描器,按設計的掃描路徑 照射到液態光敏樹脂表面 , 使表面特定區域內的一層樹脂固化後, 當一層加工完畢後,就生成零件的一個截面;然後 升降台下降一定距離 , 固化層上覆蓋另一層液態樹脂,再進行第二層掃描,第二固化層牢固地粘結在前一固化層上,這樣一層層疊加而成三維工件原型。將原型從樹脂中取出後,進行最終固化,再經打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產品。
SLA技術主要用於製造多種模具、模型等;還可以在原料中通過加入其它成分,用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟模。SLA技術成形速度較快,精度較高,但由於樹脂固化過程中產生收縮,不可避免地會產生應力或引起形變。因此開發收縮小、固化快、強度高的光敏材料是其發展趨勢。
3D Systems 推出的Viper Pro SLA system
SLA 的優勢
⒈ 光固化成型法是最早出現的快速原型製造工藝,成熟度高,經過時間的檢驗.
⒉ 由CAD數字模型直接製成原型,加工速度快,產品生產周期短,無需切削工具與模具.
⒊可以加工結構外形復雜或使用傳統手段難於成型的原型和模具.
⒋ 使CAD數字模型直觀化,降低錯誤修復的成本.
⒌ 為實驗提供試樣,可以對計算機模擬計算的結果進行驗證與校核.
⒍ 可聯機操作,可遠程式控制制,利於生產的自動化.
SLA 的缺憾
⒈ SLA系統造價高昂,使用和維護成本過高.
⒉ SLA系統是要對液體進行操作的精密設備,對工作環境要求苛刻.
⒊ 成型件多為樹脂類,強度,剛度,耐熱性有限,不利於長時間保存.
⒋ 預處理軟體與驅動軟體運算量大,與加工效果關聯性太高.
⒌ 軟體系統操作復雜,入門困難;使用的文件格式不為廣大設計人員熟悉.
⒍ 立體光固化成型技術被單一公司所壟斷.
SLA 的發展趨勢與前景
立體光固化成型法的的發展趨勢是高速化,節能環保與微型化.
不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物,醫葯,微電子等領域大有作為. 選擇性激光燒結(以下簡稱SLS)技術最初是由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的Carl ckard於1989年在其碩士論文中提出的。後美國DTM公司於1992年推出了該工藝的商業化生產設備Sinter Sation。幾十年來,奧斯汀分校和DTM公司在SLS領域做了大量的研究工作,在設備研製和工藝、材料開發上取得了豐碩成果。德國的EOS公司在這一領域也做了很多研究工作,並開發了相應的系列成型設備。
國內也有多家單位進行SLS的相關研究工作,如西安交通大學機械學院,快速成型國家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心,華中科技大學、南京航空航天大學、西北工業大學、中北大學和北京隆源自動成型有限公司等,也取得了許多重大成果,如南京航空航天大學研製的RAP-I型激光燒結快速成型系統、北京隆源自動成型有限公司開發的AFS一300激光快速成型的商品化設備。
選擇性激光燒結是採用激光有選擇地分層燒結固體粉末,並使燒結成型的固化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個工藝過程包括CAD模型的建立及數據處理、鋪粉、燒結以及後處理等。SLS技術的快速成型系統工作原理見圖1。
整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成,工作時粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均勻鋪上一層,計算機根據原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡,有選擇地燒結固體粉末材料以形成零件的一個層面。粉末完成一層後,工作活塞下降一個層厚,鋪粉系統鋪上新粉.控制激光束再掃描燒結新層。如此循環往復,層層疊加,直到三維零件成型。最後,將未燒結的粉末回收到粉末缸中,並取出成型件。對於金屬粉末激光燒結,在燒結之前,整個工作台被加熱至一定溫度,可減少成型中的熱變形,並利於層與層之間的結合。
與其它快速成型(RP)方法相比,SLS最突出的優點在於它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說,任何加熱後能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。可成功進行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末材料。由於SLS成型材料品種多、用料節省、成型件性能分布廣泛、適合多種用途以及SLS無需設計和製造復雜的支撐系統,所以SLS的應用越來越廣泛。
SLS技術的金屬粉末燒結方法
3.1金屬粉末和粘結劑混合燒結
首先將金屬粉末和某種粘結劑按一定比例混合均勻,用激光束對混合粉末進行選擇性掃描,激光的作用使混合粉末中的粘結劑熔化並將金屬粉末粘結在一起,形成金屬零件的坯體。再將金屬零件坯體進行適當的後處理,如進行二次燒結來進一步提高金屬零件的強度和其它力學性能。這種工藝方法較為成熟,已經能夠製造出金屬零件,並在實際中得到使用。南京航空航天大學用金屬粉末作基體材料(鐵粉),加人適量的枯結劑,燒結成形得到原型件,然後進行後續處理,包括燒失粘結劑、高溫焙燒、金屬熔滲(如滲銅)等工序,最終製造出電火花加工電極(見圖2)。並用此電極在電火花機床上加工出三維模具型腔(見圖3)。
3.2金屬粉末激光燒結
激光直接燒結金屬粉末製造零件工藝還不十分成熟,研究較多的是兩種金屬粉末混合燒結,其中一種熔點較低,另一種較高。激光燒結將低熔點的粉末熔化,熔化的金屬將高熔點金屬粉末粘結在一起。由於燒結好的零件強度較低,需要經過後處理才能達到較高的強度。美國Texas大學Austin分校進行了沒有聚合物粘結劑的金屬粉末如CuSn NiSn青銅鎳粉復合粉末的SLS成形研究,並成功地製造出金屬零件。他們對單一金屬粉末激光燒結成形進行了研究,成功地製造了用於F1戰斗機和AIM9導彈的工NCONEL625超合金和Ti6A 14合金的金屬零件。美國航空材料公司已成功研究開發了先進的欽合金構件的激光快速成形技術。中國科學院金屬所和西安交通大學等單位正致力於高熔點金屬的激光快速成形研究,南京航空航天大學也在這方面進行了研究,用Ni基合金混銅粉進行燒結成形的試驗,成功地製造出具有較大角度的倒錐形狀的金屬零件(見圖4)。
3.3金屬粉末壓坯燒結
金屬粉末壓坯燒結是將高低熔點的兩種金屬粉末預壓成薄片坯料,用適當的工藝參數進行激光燒結,低熔點的金屬熔化,流人到高熔點的顆粒孔隙之間,使得高熔點的粉末顆粒重新排列,得到緻密度很高的試樣。吉林大學郭作興等用此方法對FeCu,Fe C等合金進行試驗研究,發現壓坯激光燒結具有與常規燒結完全不同的緻密化現象,激光燒結後的組織隨冷卻方式而異,空冷得到細珠光體,淬火後得到馬氏體和粒狀。
4 SLS技術金屬粉末成型存在的問題
SLS技術是非常年輕的一個製造領域,在許多方面還不夠完善,如製造的三維零件普遍存在強度不高、精度較低及表面質量較差等問題。SLS工藝過程中涉及到很多參數(如材料的物理與化學性質、激光參數和燒結工藝參數等),這些參數影響著燒結過程、成型精度和質量。零件在成型過程中,由於各種材料因素、工藝因素等的影響,會使燒結件產生各種冶金缺陷(如裂紋、變形、氣孔、組織不均勻等)。
4.1粉末材料的影響
粉末材料的物理特性,如粉末粒度、密度、熱膨脹系數以及流動性等對零件中缺陷形成具有重要的影響。粉末粒度和密度不僅影響成型件中缺陷的形成,還對成型件的精度和粗糙度有著顯著的影響。粉末的膨脹和凝固機制對燒結過程的影響可導致成型件孔隙增加和抗拉強度降低。
4.2工藝參數的影響
激光和燒結工藝參數,如激光功率、掃描速度和方向及間距、燒結溫度、燒結時間以及層厚度等對層與層之間的粘接、燒結體的收縮變形、翹曲變形甚至開裂都會產生影響。上述各種參數在成型過程中往往是相互影響的,如Yong Ak Song等研究表明降低掃描速度和掃描間距或增大激光功率可減小表面粗糙度,但掃描間距的減小會導致翹曲趨向增大。
因此,在進行最優化設計時就需要從總體上考慮各參數的優化,以得到對成型件質量的改善最為有效的參數組。製造出來的零件普遍存在著緻密度、強度及精度較低、機械性能和熱學性能不能滿足使用要求等一些問題。這些成型件不能作為功能性零件直接使用,需要進行後處理(如熱等靜壓HIP、液相燒結LPS、高溫燒結及熔浸)後才能投人實際使用。此外,還需注意的是,由於金屬粉末的SLS溫度較高,為了防止金屬粉末氧化,燒結時必須將金屬粉末封閉在充有保護氣體的容器中。
5 總結與展望
快速成型技術中,金屬粉末SLS技術是人們研究的一個熱點。實現使用高熔點金屬直接燒結成型零件,對用傳統切削加工方法難以製造出高強度零件,對快速成型技術更廣泛的應用具有特別重要的意義。展望未來,SLS形技術在金屬材料領域中研究方向應該是單元體系金屬零件燒結成型,多元合金材料零件的燒結成型,先進金屬材料如金屬納米材料,非晶態金屬合金等的激光燒結成型等,尤其適合於硬質合金材料微型元件的成型。此外,根據零件的具體功能及經濟要求來燒結形成具有功能梯度和結構梯度的零件。我們相信,隨著人們對激光燒結金屬粉末成型機理的掌握,對各種金屬材料最佳燒結參數的獲得,以及專用的快速成型材料的出現,SLS技術的研究和引用必將進入一個新的境界。 分層實體製造(LOM——Laminated Object Manufacturing)法,LOM又稱層疊法成形,它以片材(如紙片、塑料薄膜或復合材料)為原材料,其成形原理如圖所示,激光切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓線數據,將背面塗有熱熔膠的紙用激光切割出工件的內外輪廓。切割完一層後,送料機構將新的一層紙疊加上去,利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起,然後再進行切割,這樣一層層地切割、粘合,最終成為三維工件。LOM常用材料是紙、金屬箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以製造模具、模型外,還可以直接製造結構件或功能件。該方法的特點是原材料價格便宜、成本低。
成形材料:塗敷有熱敏膠的纖維紙;
製件性能:相當於高級木材;
主要用途:快速製造新產品樣件、模型或鑄造用木模。 熔積成型(FDM——Fused Deposition Modeling)法,該方法使用絲狀材料(石蠟、金屬、塑料、低熔點合金絲)為原料,利用電加熱方式將絲材加熱至略高於熔化溫度(約比熔點高 1℃),在計算機的控制下,噴頭作x-y平面運動,將熔融的材料塗覆在工作台上,冷卻後形成工件的一層截面,一層成形後,噴頭上移一層高度,進行下一層塗覆,這樣逐層堆積形成三維工件。該方法污染小,材料可以回收,用於中、小型工件的成形。下圖為FDM成形原理圖。
成形材料:固體絲狀工程塑料;
製件性能:相當於工程塑料或蠟模;
主要用途:塑料件、鑄造用蠟模、樣件或模型。
特點:1、優點:(1)操作環境干凈,安全,在辦公室課進行;(2)工藝干凈、簡單、易於操作且不產生垃圾;(3)尺寸精度高,表面質量好,易於裝配,可快速構建瓶狀或中空零件;(4)原材料以卷軸絲的形式提供,易於搬運和金額快速更換;(5)原料價格便宜;(6)材料利用率高;(7)可選用的材料較多,如染色的ABS、PLA和醫用ABD、PC、PPSF、人造橡膠、鑄造用蠟。
2、缺點:(1)精度較低,難以構建結構復雜的零件;(2)與截面垂直方向的強度小;(3)成型速度相對較慢,不適合構建大型零件。
Ⅸ 獎章如何製作
徽章製作中廣泛採用機械成型工藝,這與其材料特點有密切關系,獎章製作通常用不銹鋼和欽合金的熔點很高,鑄造成型難度大,而獎章用不銹鋼和欽合金的硬度較低,具有一定的塑性加工性能,採用合適的機械加工工藝參數和加工設備,可以獲得高質量的獎章。
在不銹鋼和欽合金獎章生產中,對於一些結構較簡單的獎章,可以直接加工成型,常用的方法有機床加工成型、電火花成型和蝕刻成型。
1.切削成型
利用車床將不銹鋼或欽合金型材直接加工成獎章,在戒圈和手鐲獎章中最為常見,占極大比例.分別是利用車床車削的不銹鋼戒圈和欽合金戒圈。
由於不銹鋼和欽合金各自的材料特點,車削時有一定的困難,需要根據材料的特性,選擇和制定相應的加工參數,才能保證獎章的加工精度和表面質量。
(1)不銹鋼戒圈的切削加工。在實際生產中,不銹鋼的加工是比較困難的,如果掌握不了它的特性,在切削過程中不僅得不到理想的加工質量,而且還會大量損壞刀具。
不銹鋼切削加工困難的原因主要來自以下五個方面。
①不銹鋼的綜合機械性能高。由於不銹鋼中含有較高的鉻、鎳等合金元素,使材料的機械性能有了很大改變.從各項機械性能指標綜合來看,不銹鋼的機械性能具有區別於一般鋼材的特點,其強度性能指標和塑性、韌性指標同時偏高。這樣,在一定程度上就形成了不銹鋼難切削加工的特性。
②切屑粘附性強,易產生刀瘤.不銹鋼有較高的粘附性,車削時會使材料「粘結」在刀具上面,產生「刀瘤」。
③導熱率低,切削熱不能及時傳散。傳人刀具的熱量可達20%,刀具的切削刃易產生過熱,失去切削能力.
④切屑不易折斷。在金屬切削加工過程中,塑性材料(韌性材料)切屑的形成過程經歷了擠壓、滑移、擠裂和切離四個階段。由於不銹鋼的延伸率、斷面收縮率和沖擊值一般都偏高,特別是在獎章用304 (L)和316(L)奧氏體鉻鎳不銹鋼,延伸率和韌性都很好,切削過程中切屑不易捲曲和折斷。特別是在撞孔、鑽孔、切斷等工序的切削過程中,排屑困難,切屑易劃傷已加工的表面。
⑤加工硬化傾向強,使刀具易於磨損.奧氏體不銹鋼的加工傾向較強,加工硬化層的硬度較高,且具有一定的加工硬化深度,增加了加工難度和刀具磨損.
Ⅹ 高爾夫球桿 的幾種用途請前輩指點
一號木: driver 桿頭大,桿身長,能夠擊出距離遠,多滾動的遠距離開球,一般在開球台上架TEE使用,一般選手距離250碼。
球道木:woods 多為3號和5號。可以在球道上使用,距離比一號木稍短,都屬於木桿。也有其他號數。
鐵桿組 irons 鐵質桿頭,一般用於中等距離的較精確擊球。一般包括9—3號,也有特殊的1、2號鐵。根據其號數的上升,球桿長度變短,傾斜角變大,擊球距離更近。一般練球以7號鐵開始練起,一般選手距離150碼,各桿以此每差一號相差10碼左右,但具體以個人情況為主。
鐵木桿:也稱混合桿,近幾年比較流行。混合了鐵桿和木桿的特性,比木桿更容易掌握,擊球也更為精準,使很多業余和職業球手的選擇。
挖起桿:wedge 用於果嶺近處的精準切或劈球。根據角度不同和桿面的變化有不同的功能。還包括沙坑桿,主要處理進入沙坑的救球。還有A\S\P等型號,都是根據距離很角度進行分類的。
推桿:putter 一般用於果嶺上的推擊,桿面是垂直的,方便使球按自己想要的方向滾動。使用姿勢多樣,球桿樣式也多。有兩球、三球、還有加長球桿、粗握把等等不同。
大致上球桿就分為這么幾種,
根據其他的分類方法還可以有別的分類
左手球桿:針對左手球員設計的球桿,因為左右手球員打球時的方向不同,因此要求不同方向的桿面方向。
還有針對女士的、小孩的球桿