快速制造模具的方法

轴承型号商业搜索收集最新的轴承资讯、轴承商机、轴承企业，提供最新的轴承技术搜索服务。Tags: 轴承技术 轴承工艺 轴承加工 快速制模技术的供应商已经开发出更好模具冷却的两条路线：从一开始就在模具中用上导热性好的金属，集合上符合部件表面的冷却流道，而不论其形状有多么不规则。快速模具供应商声称这两种方法中的一个或两个都能做得比出水口或导热管更好。较新快速模具方法一般将导热金属与模具钢相结合，形成双金属结构，帮助提供比铜合金或单一的铝要更好的耐磨性。 快速模具技术中的“快速”最初指的是模具能比传统加工快得多地被制造出来。这依然是正确的。但在最近几年中，快速模具技术发展成为了能提供周期比传统技术快出40%的制模技术。快速模具技术的用途由原型变换到充分生产用工装。　　传统制模受到两个因素的限制：一是标准模具钢如H-13、P-20或不锈钢的导热性一般，选用它们主要是为了硬度和防腐蚀。冷却也受到模架中直接深孔钻槽的可靠性所限制。传统的制模业者可能尝试着用铍铜或其它导热性强的铜合金嵌件、二次冷却通道或较深模芯中的出水口、以及能进入到模具主体内部并吸取热量的导热管或“热销”，来克服这些限制。　　一些传统制模用到的导热合金有着高达30-40 Rc的硬度值，接近于P-20号钢。也有一些将铜合金和铝预硬化至相似水平的方法。但是今天的快速模具技术在双金属结构中把导热性金属与模具钢相结合，提供的导热率高，硬度达50-80Rc，相当于H-13号钢或更好。　　关于硬质但导热性强金属的新成果能对快速模具被接受程度产生所需要的提升，快速造模已经激发了很大的关注，但被制模业者或成型业者采用的情况一般。对于多数部件，快速模具技术已经在原型以及小规模生产中得到应用。现在，所谓“桥”式模具应用和大规模作业被快速模具所把握。基本上，现在的目标是要在较高的冷却速率之下获得相同的模具寿命，而周期更快。　　激光烧结技术被用来制造模具嵌件，它们不是分层的，而是钢与导热金属的混合物。　　另外，所谓梯度模具或嵌件由一种金属所制成。EOS在制模时能操控导热性模具钢的密度与机械性能从而制成“壳-芯”结构。　　做出与部件表面轮廓相符合的模具冷却流道对于所有这些快速模具技术都是常见的。这种冷却有可能从传统冷却流道难于靠近的区域取走热量，它可能会引起所需冷却管线总数的降低，有可能节省装模时间。　　仿形冷却与传统冷却管线相比，有着明显的优势。传统管线被限制为圆孔与直管，位置被其它模具零件所限制。在一定范围内，仿形冷却管线可以是所想要的任何形状，也可以如希望的进行弯曲。它们可以被布置在其它模具零件四周，出入口位置可以进行有目的地确定好。　　POM集团的业务经理Jerry Janson称：“仿形冷却对于我们所有顾客来说并不是万能药，所以我们与许多大客户一起合作来达到成功。我们已经对仿形冷却展开了研究工作，所缩短周期时间的幅度由8%上升到40%。”很多工作因为与顾客的不公开协议而被保密，但Janson引用了具有仿形冷却的模具在汽车中的应用这样一个例子，它将塑件周期时间由54秒缩短至36秒，降幅达三分之一。　　不只是用于原型　　快速模具技术正在规模生产中证明自己。POM集团建造了直接金属沉积模具，已经生产出50万-100万只塑件。它的模具已被用于PC、TPO和PP纳米复合物的成型。轴承型号直通车 http://www.jinkouzc.com 收集和整理最新的轴承型号、进口轴承型号，提供国产轴承型号查询、进口轴承型号查询、轴承新旧型号对照查询服务，使您更快的找到供货商。　　双金属压条法　　POM集团的“直接金属沉积技术”生产出金属粉末材料密集度达99.8%的模具部件。该工艺于1998年被商业化，利用了5kw功率的激光与粉末状模具钢(D-2、H-13、P-20、不锈钢或其它许多种类)。为了做出高导热率的模具或零件，第一步就是要由类似Ampco 940铬铜合金的导热性金属做出模芯。然后钢壳通过直接金属沉积方法被沉积在模芯上。　　该工艺开始于专门设计的喷嘴，有激光、金属粉末和惰性气体分别所用到的孔，创造出无氧的环境。模具一层又一层地沿着出自CAD文件的模具路径而建造。少量的粉末金属通过喷嘴中的孔被注射到直径1-2mm的地方。当粉末到达底层表面，激光束就同时把金属熔化成一小滩，当激光继续移动时就会迅速冷却下来。建造速度的范围从2到9立方英寸/小时。模壳以0.5-1.25mm的层次被建造成接近网络的形状，0.007-0.010的过度材料必须以传统打磨或电火花加工来弄完。POM公司声称在模芯和模壳之间有着真正冶金学上的结合，这是依靠以金属为基础的“界面”或粘合层来实现的。　　美国肯塔基州路易斯维尔大学的快速原型中心拥有一套来自POM的直接金属沉积系统，并对铬铜与H13号钢的双金属模具进行广泛的测试，来评估模具寿命与整体性能。单模腔模具运用PP材料的冷却时间为零，将整体周期由27秒缩短至22秒，同时仍然生产出可接受的塑件。该中心也正在测试直接金属沉积模具用于铝质铸模的能力，其加工环境要苛刻得多。　　另一个关于双金属压条法的快速模具工艺是RSP的“工艺”，这是一种金属喷涂沉积方法，可生产99.5%-99.8%完全密集的模芯与模腔。依靠立体平版印刷或其它快速原型工艺，快速凝固工艺使用了陶瓷模型。熔化的钢被注入到喷嘴中，在这里它会与惰性气体的管道流相遇，气体把18”-24”大小的小滴传送到塑件表面。小滴快速地冷却，并当碰到模型时就会立即凝固下来。喷嘴能沉积材料的速度达到500lb/hr。喷涂沉积过程逼真地模仿表面细节。为了形成壳/芯结构，被沉积的钢升温，然后一层铜合金被喷涂在钢的上面。通过停止喷涂过程、放置铜管、装入更多被喷涂的金属，仿形冷却管线就可以被添加到模具中。　　对钢层进行喷涂首先使待建造的层面均匀，这将从成型表面均衡地转移热量。纵贯模具的铜层厚度不一样，铜占据了嵌件的整个深度。　　钢与铜之间的结合通过粗糙的喷涂技术而形成，所以钢的敞开面极为粗糙。当铜被喷涂在钢上时，它会渗透到隐蔽处和裂缝中，形成坚固的物理性结合，尽管不是一种冶金学上的结合。　　可以在几分钟内建造出尺寸公差小于±0.002”的模具零件。塑件可以做成7”×7”×4”的大小，并设计了生产能力更大的机器。　　RSP公司的工艺可以用上至少10种不同的模具钢与更软的材料。当使用H13号钢时，模具硬度能超过传统热处理H13号钢的60Rc。这要归因于被喷涂小滴的快速淬火影响着颗料结构与强度。RSP模具也可以被热处理与回火。　　RSP正在对具有更高硬度的铬含量高的金属进行评估，也在测试Inconel，一种高温型防腐蚀镍/铬/铁合金。进一步的发展也将在喷涂过程时提供混合不同金属的能力。　　结果就是近网状的部件，一般是含60%的钢与40%的青铜，强度、可压缩性与硬度(约30Rc)都接近P20号钢。最大尺寸是8”×8”×6”。模具的基本公差小至±0.005”，在部件整个长度上的变化率是0.002。该模具可以被切削、钻孔、打磨、涂层或电镀。　　ExOne公司也选择对材料进行烧结，实现不用渗透的充分致密性。创造不含铜的全不锈钢部件将硬度提高到了55Rc，但它降低了热导性，引起15%的线性皱缩，而当部件被渗透时的皱缩率只有1%。在任何情况下，模具在大约几天时间内就能被做出来。　　ExOne正在对几种新的制模材料进行评估，包括模具钢、不同的不锈钢/铜组合、含有改进硬化的添加剂的传导性合金。对仿形冷却的研发是一个重要焦点。ExOne公司用金属印制工艺所产嵌件的近四分之三具有仿形冷却。　　快速模具为人们所熟悉　　冷却增强的模具比传统模具的价格要高于10%-30%。但是，快速模具供应商称成型业者将看到通过更快冷却与更高生产力所带来的快速投资回报。但不是所有的快速模具公司称他们的模具成本更高。RSP公司称其工艺比加工模具更为便宜，所以出来的成本接近普通模具。　　高导热性快速模具的双金属结构产生了一些在粘合、热应力、膨胀收缩系数、可能分层等方面的问题，它们有可能约束一些成型业者尝试使用快速模具。但快速模具供应商们已经对如何与何处使用他们的技术表现出谨慎，他们称不懈的研发努力的目标是要改进他们的技术。　　“我们正在研究改进钢与铜之间结合的方法，”RSP公司的Knirsch说，“我们有几种模具将投入生产，它将是在顶部有H13号模具钢的非合金铜。我们拥有的数据显示冷却将快出两成到三成。”　　POM开发出了专用的粘合层，来减少两种金属间的分层，而同时像RSP的一些企业依赖于模具制造过程中金属之间形成的物理性粘合。ExOne公司的三维金属印刷工艺利用了相容性材料，以减少分层的机率。铜合金与不锈钢相容，令铜渗入到不锈钢的结构当中。　　有些成型业者可能担心复合金属表面是否有足够的硬度来应对苛刻的成型作业。一个佐证是由选择性激光烧结法(SLS)生产出来的模具。许多快速模具用户不对模具进行热处理，而是对没有问题的表面镀铬或镀镍。但是，电镀增多了一个步骤，延长了模具交货时间。　　优化热导性模具的成型过程可能需要改变螺杆速度、模具顶出速度、模具开合速度、热嘴温度、模温和冷却时间。轴承库存搜索 http://www.jinkouzc.com专门收集和整理最热门的轴承库存型号，提供轴承型号查询、向企业询价，使您更快的找到供货商。

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