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常用的手板加工方法对比
时间:2022-09-05 阅读:91

制造手板和快速模具的常用方法有数控加工、SLA、SLS、SLM、FDM、真空模具、低压灌注和钣金制造等,下面将从定义、所用材料、所用软件、可加工零件、优缺点等方面对这些手板加工方法进行比较。

1、数控加工

CNC加工是一种计算机数控机床,按照编制好的程序,通过控制切割路径来切割一整块板材。是目前广泛使用的手板制造方法,操作方法复杂,需要操作者有丰富的经验。

主要用于加工塑料和金属板材,市面上板材都可以切割,是一种减料技术,只能加工有一定弧度的圆角,不能直接加工内直角。应该通过线切割/打火等工艺来实现。

2、SLA

SLA是一种3D打印技术,使用的材料大多是树脂,特定波长和强度的紫外激光聚焦在光敏树脂表面,层层固化叠加成三维实体。

3D打印都是增材技术,是从0到1的过程。SLA是快速原型制造工艺,成熟度较高。直接由CAD数字模型制成,加工速度快,生产周期短,不需要刀具和模具,可以加工结构和外观复杂或传统手段难以成型的原型和模具。

SLA设备对工厂环境要求高,成型后模具的强度、刚度、耐热性有限,不利于长期保存。

手板加工

3、SLS

SLS选择性激光熔化是一种3D打印技术,目前比较成熟的工艺材料是蜡粉和塑料粉。在打印时激光束选择性烧结平铺的粉末,在烧结之后,取出粉末压块以去除多余的粉末,可以获得烧结部件。

SLS手模强度高,韧性好,可用于制造轴承、齿轮、精密零件和电子零件。因不需要支撑,材料利用率高。但在手板加工过程中有污染,速度比较慢。

4、SLM

SLM选区激光熔化成型技术是目前金属3D打印成型中常见的技术,预置金属粉末通过精细聚焦光斑快速熔化可直接获得任意形状、完全冶金结合的零件,制造密度可达99%以上。

制作SLM手模的过程中,由于产品通常比较复杂,需要打印支撑材料,并且产品完成后需要去除支撑,产品表面需要处理,所以制作时间会比较长,成本会比较高。

5、FDM

FDM是沉积成型法,FDM的材料一般为热塑性材料,如蜡、ABS、尼龙等,以细丝形式供料。材料在喷头中被加热熔化,喷嘴沿着零件截面的轮廓和填充轨道移动,同时挤出熔融材料,熔融材料快速凝固并与周围的材料凝结。FDM在手板加工过程中,价格相对低廉,材料无害,没有模具费,可以做出各种颜色手板,但是不能打印镂空的产品。

FDM加工的手板模具条纹明显,成型精度比较低,需要设计制造支撑结构,成型时间长。

手板加工

6、真空复模

真空包覆成型是利用产品原型(如SLA或手工加工)在真空状态下制作硅胶模具,然后在真空状态下浇注PU材料,从而克隆出与产品原型相同的复制品。

真空覆膜是目前常见的手板复印技术,该技术可应用于改变产品原型的材料、装配原型或进行产品的小批量生产等,以满足产品开发过程中性能测试、市场推广、检验和批准的要求;不同的PU材料可用于复制橡胶零件、透明零件、耐高温零件等,普通PU材料易碎、坚韧、耐高温性差。

7、低压灌注

反应灌注又称低压反应注射成型,是一种应用于快速成型产品生产的新技术。它是将双组分聚氨酯材料混合,在常温低压下注射到快速模具中,通过材料的聚合、交联、固化等化学和物理过程形成产品。

低压灌注具有效率高、生产周期短、工艺简单、成本低的优点,适用于产品开发过程中的小批量试制,以及结构简单、壁厚大、壁厚不均匀的小批量产品的生产。

手板加工

8、钣金制作

钣金是由钢板、铝板、铜板等金属板叠加而成。

手板加工是在量产前根据产品外观图和结构图制作的少量样品,以检验产品外观或结构合理性功能模型,对手板需求较多的行业有汽车、家电、电器、玩具、医疗器械、科技等。

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