快速制模和快速制造的新进展

来源：作者：发布时间：2007-09-12

　　为了叠层铣削成形的需要以及排屑方便，待加工板材不是安放在工作台上面，而是安放在工作台下面，铣头及刀具朝上，好像整台机床倒过来一样。叠层铣削成形过程的基本原理与纸基薄材叠层制造(LOM)一样的。不同之点首先在于材料的种类和厚度，从纸变为不同材料的板材；其次不是用激光切割加工，而是用传统铣削加工。

六、熔融直接金属成形系统

熔融系统的特点是金属在熔融状态下成形。选择性激光熔融工艺(Selective Laser Melting－SLM)与激光烧结工艺(SLS)的区别在于，它不依靠粘接剂而是直接用激光束将粉末颗粒熔融而制成陶瓷零件、钢模以及各种金属材料及其合金的最终零件。

　　采用选择性激光熔融工艺可以快速制造高精度形状复杂注射模模芯、冲压模、薄壁零件以及医学植入物等。

七、直接金属熔覆成形系统

　　直接金属熔覆成形(Direct Metal Deposition－DMD)也是采用激光束熔融金属粉末，其特点是粉末不是存放在粉箱中，而是通过12根管道送到漏斗式的供粉器中，粉末随着激光束一起，在熔融状态堆砌成零件，

　　美国POM公司( www.pom.net )推出的三维直接金属熔覆成形系统可以用于制造各种模具，其主要优点有：
(1) 模具的零件尺寸不受粉箱大小的限制；
(2) 可用于现有模具的改制和修理；
(3) 可用于模具的表面硬化处理；
(4)可制造复合材料的梯度模具，提高模具的机械性能和热性能。

　　三维直接金属熔覆成形系统可以制造出几何形状极其复杂的轻结构零件

八、结束语

　　模具是从铸造业开始的。传统的砂型铸造木模和失蜡铸造技术已经有几千年的历史，用于现在制造业的各种模具也历经几百年，而快速制模和快速制造的出现才十几年，正在处于发展阶段。

　　快速制模和快速制造的基础是快速成形技术，它是基本特点是把三维实体切成为薄片，在两维空间中加工材料，然后再叠加成为三维零件。未来的发展趋势是：

　　 (1)研究开发新的成形方法。快速成形与数控机床和其他传统的加工方式相结合，包括新的叠层成形方法，以提高制件的性能和精度，扩展用于范围，降低生产成本。

　　 (2)成形精度的提高。提高快速成形系统的速度、控制精度和可靠性、优化设备结构，选用性能价格比高、寿命长的元器件，使系统更简洁，操作更方便，可靠性更高，速度更快。

　　 (3)数据处理速度和精度，研究开发用CAD原始数据直接切片方法，减少数据处理量以及由STL格式转换过程而产生的数据缺陷和轮廓失真。

　　 (4)功能材料的直接快速成形，对功能材料进行改造或预处理，使之适合于快速成形技术的工艺要求。从快速成形的特点出发，结合各种应用要求，发展全新的快速成形材料，特别是复合材料，纳米材料、非均质材料等。

　　 (5)目前快速成形技术主要是采用激光作为能源。新的成形能源的研究也是快速成形技术的一个重要方向，例如超声波、电子束等。

　　 (6)快速制模和快速制造技术的研究。一方面研究开发快速成形制件的表面处理技术，提高表面质量和耐久性。另一方面研究开发与注塑技术、精密铸造技术相结合的新途径和新工艺，快速经济地制造金属模具、金属零件和塑料件。