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制作金属电弧喷涂快速模具型壳。
金属电弧喷涂实验。
电弧喷涂成型的快速制模技术
通过金属电弧喷涂成型快速制模技术在汽车覆盖件模具上的应用,论述了低熔点金属电弧喷涂模具制作的关键技术。
镁合金表面电弧喷涂金属耐蚀涂层性能研究
镁合金表面电弧喷涂金属耐蚀涂层性能研究
电弧喷涂制模的思想起源于20世纪60年代提出的净形热喷涂成型(Net-shapethermalsprayforming),
基本过程是将熔化的金属雾化,高速喷射沉积于基体上,所获制件的形状与基体相对应,是一种集材料制备与成形于一体的制造方法。电弧喷涂制造模具的最初构想就是在塑料制品原型或木材、蜡、石膏等模型上喷涂一定厚度的金属涂层,然后把涂层从基体上取下来,这就得到了可以复制原模型的模具型腔。这种技术具有制模工艺简单,制作周期短,模具成本低等显著特点,特别适用小批量、多品种的生产使用。 电弧喷涂的工序大致可以分为五个步骤:
清理模型表面、刷脱模剂模型可由许多材料制成,包括木材、塑料、石膏、橡胶等。模型准备个最主要的是涂抹脱模剂。脱棋剂在制模中的作用是两个:首先,它对喷涂到基体上的金属颗粒育粘结作用,否则金属颗粒将不能牢固地吸附在模具表面而易脱落:其次,防止金属涂层对模型的过热烧损、变形、粘附,起到隔热、脱模的作用。将脱模剂均匀地涂在模型表面,并使其干燥成膜。
待脱模剂干燥以后,在最佳的喷涂参数情况下,可以开始在模型上喷涂金属,喷涂时应保证使喷枪连续运动,防止涂层过热变形,涂层厚度一般可控制在2-3mm。
如果模具在工作中要受到内压力或模具必须安装在成型机上工作,模具必须有骨架结构且制成的骨架应带有填料。模具框架制作应注意两个问题:第一,使模具框架材料与涂层材料以及填料的热膨胀性能相匹配:第二,框架的外形尺寸及注射口的选择要根据具体的注射塑机型号确定。
由于在塑料制品生产中,要求模具有良好的导热、散热能力,因此在选择浇注填充材料时,应使填充材料具有较高的热导率和较低的凝固收缩率,同时模具在一定的温度和压力下工作,所以要求填充材料应具有较高的执比强度和耐磨性能。一般地择的填充材料为环氧树脂与铝粉、铝颗粒等金属粉末的混合物环氧树脂使浇注材料喷涂壳体、模具框架有很高的结合强度,有色金属粉末可以提高模具的导热性能,为提高模具的抗磨损性能可在填料中加入铁粉,另外在浇注填充材料时刻安放冷却管,加强模具的散热性能.
如果在模型准备阶段做得比较合适,脱模不会很困难。脱模后要把残留在金属涂层表面的脱模剂清洗干净。然后再根掘不同的需要,可以对模具进行抛光等后期制作。先把模型按上、下模的分型面准确地放置在底板上,并用毛刷在模刑表血均匀地棕一层脱模剂;待脱模剂成膜后,在模型表面开始喷涂金属,一直达到所需的涂层厚度为止;把准备好的金属框架放好,框架与底板之间必须密封,这样在倒入境料时才不会泄漏,然后浇注填充材料;待浇注液固化后,将半模倒转,移去底板和可塑性材料。
环氧树脂快速制模借用金属浇注方法,将已准备好的浇注原料(树脂均匀掺入添加剂)注入一定的
环氧树脂快速制模
型腔中使其固化(完成聚合或缩聚反应),从而得到模具的方法。环氧树脂快速制模一般采用常温、常压条件下的静态浇注,固化后无须或仅需少量的切削加工,仅根据模具情况对外形略作修整。直接在快速原型母模上浇注专门树脂的快速制模方法,不像传统金属模具的制作需要高精密的设备进行机加工,大大节省了模具制作的时间和花费。
(1)模型准备当原型用作制模模型时,必须考虑到模具制造的一些具体问题。首先,真实功能零件制造中可能存在材料的收缩,因此,原型的形状和尺寸应该适当修正以补偿材料收缩引起的变形。另一个问题是由制模方法所决定的,用于制造环氧树脂模具的快速原型应带有适当的拔模斜度。
(2)底座制作并固定原型底座的制作要保证与模型及分型面相吻合,底座可以由一些容易刻凿的材料像木材、金属、塑料、玻璃、石膏、甚至耐火泥制作。
(3)涂脱模剂脱模剂应该涂得尽可能地薄,并且尽可能均匀地涂2~3遍。然而,起增强作用的金属模框和一些镶嵌件不能涂脱模剂。有时,为了使其与环氧树脂连接更好,还应打磨其表面,或将其作为镶嵌结构。将环氧树脂与固化剂和填料及附加物金属粉末等均匀混合,混合过程中必须仔细搅拌,尽可能地防止混进气体。采用真空混料机可以有效地防止气体的混入
(4)浇注树脂应掌握浇注速度尽量均匀,并尽可能使环氧树脂混合料从模框的最低点进入。搭建另一半模具的模框,喷洒脱膜剂,同样过程浇注另一半模具。
(5)取出底座并进行另一半模的制作待树脂混合物基本固化后,将模具小心地翻转过来并移走底座,搭建另一半模的框架,喷洒脱模剂,采用同样的过程浇注另一半模具。
(6)树脂硬化并脱模待树脂完全固化后,移走型框,将上下半模放入后处理的炉子内加热并保温,环氧树脂的硬化过程可以在一定压力下进行。实践证实,压力条件下进行硬化可以防止气孔的产生,并可提高材料的致密度以及模具的精度和表面的光洁度。由于光固化树脂的力学性能较低,而且大部分做成中空结构(为了提高制造速度并节约树脂材料),因此压力不能太高。硬化过程最好在60℃以下,因为光固化树脂材料的玻璃化转变温度一般在60~80℃之间。当环氧树脂完全硬化后,采用顶模杆或专用起模装置将原型从树脂模具中取出。
(7)模具修整并组装如果环氧树脂模具上存在个别小的缺陷,可以进行手工修整。便可以与标准的或预先设计并加工好的模架进行装配,完成环氧树脂模具的制作,交付使用。
这是较早期的快速换模系统,典型产品出自瑞士“STAUBLI”公司。
该系统的特点是:模具背部中心夹紧,适用于中小型注塑机。其机械结构比较复杂,夹紧力在模具背板后部中心部位。
该系统的优点是:模具四周完全开放,无任何夹压元件,便于外部管路的插接。
该系统的弱点是:模具背板须加装统一的加紧机构。由于背板四周无夹紧力,工作中模具变形及磨损较大,夹压部位的元件磨损严重,无夹压元件的状态反馈信号供给主机,系统安装、维修难度较大,不适于现有设备的加装。
这是采用最普遍的快速换模系统,典型产品出自ENERPAC公司、美国AEROSTAR公司、日本PASCAL公司。
这是近年来发展迅猛、被欧美工业发达国家广为接受和采纳的快速换模系统,典型产品出自意大利TECNOMAGNETE(泰磁)公司,在此产品上有十多年的开发、生产和应用的经验,近万套系统应用于世界各地,特别是为汽车工业配套的厂家。近几年,瑞士STAUBLI公司和日本PASCAL公司也开始从传统的液压换模系统转向磁力系统的开发与销售。
该系统的特点是:结构及控制非常简单,无任何机械夹紧元件和动作,在模具背板与吸盘磁极的接触面上,不论是心部还是周边,全部有永久磁力夹紧,适用于各种形式和规格的注塑机。
该系统的优点是:加装方便,适用于各种规格的液压式和全电动注塑机,夹紧力来自永久磁性材料,工作中无需用电,夹紧状态有实时信号反馈给主机,保证夹紧的绝对安全;由于全接触面夹紧力均匀,模具在工作中变形和磨损很小,注塑件精度及一致性好,模具寿命延长;模具周边无任何执行元件,外围管路插接方便。该系统机械上无机械动作,电控上瞬间用电,因此在使用中无须维护,寿命极长。
该系统的弱点是:磁力模板的厚度(54mm 54mm)对小型机的开模行程有一定影响。