基于SLS快速熔模精鑄的尺寸精度及傳遞規(guī)律研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、快速熔模精鑄(Rapid Investment Casting,RIC)技術(shù)是一種非常適合于制造復(fù)雜零件的技術(shù),它將選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering,SLS)技術(shù)和熔模精鑄技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了快速成型向快速制造的轉(zhuǎn)變,有著良好的發(fā)展前景。尺寸精度是RIC技術(shù)的關(guān)鍵問題,而RIC技術(shù)流程長,尺寸在多步驟之間傳遞,影響尺寸的因素多,尺寸控制困難。進(jìn)行 RIC技術(shù)的尺寸精度和尺寸傳遞規(guī)律研究,對獲得高質(zhì)量的鑄

2、件,有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
  針對快速熔模原型尺寸精度問題,進(jìn)行了不同成型方向、不同種激光功率和不同鋪粉層厚條件下的SLS燒結(jié)實(shí)驗(yàn),測量了樣件的尺寸,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)尺寸與XY軸平行時(shí),尺寸偏差為0.67%,尺寸精度較好,沒有階梯效應(yīng);當(dāng)尺寸與XY軸不平行時(shí),隨著成型方向的增大SLS原型尺寸先增大后減小且都表現(xiàn)為正偏差,成型方向60度左右時(shí)尺寸偏差最大,階梯效應(yīng)最明顯,尺寸偏差達(dá)到1.78%。可以看出,在燒結(jié)SLS原型時(shí)應(yīng)

3、盡量保持零件重要尺寸與XY軸平行。
  SLS熔模熔失和焙燒工藝參數(shù)對型殼尺寸精度影響很大,是 RIC技術(shù)關(guān)鍵工藝參數(shù)。在RIC熔失熔模和焙燒工藝方面,進(jìn)行了4種不同熔失熔模溫度和時(shí)間條件下的熔失熔模和焙燒實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:熔失熔模溫度越高,模料脫出率越大,但溫度過高型殼易開裂,最佳溫度為250℃,此時(shí)的脫出率為94.28%;最佳熔失熔模時(shí)間應(yīng)為100分鐘,且升溫速率越高,型殼越不容易開裂;焙燒時(shí),應(yīng)在400℃保溫2小時(shí)左右,待模料

4、完全分解后,再升溫至焙燒溫度800℃,防止殘余模料在型殼中發(fā)生燃燒導(dǎo)致型殼開裂。
  在RIC尺寸傳遞規(guī)律研究方面,基于RIC技術(shù)采用不同粘接劑制造出5種不同型殼,研究RIC技術(shù)過程中CAD模型至SLS原型、SLS原型至SLS熔模、SLS熔模至鑄件的尺寸傳遞規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:CAD模型尺寸大小會影響SLS原型的尺寸精度,當(dāng)CAD模型尺寸為79mm時(shí),SLS原型的尺寸精度最高,“次級燒結(jié)”和燒結(jié)收縮達(dá)到平衡;SLS熔模不同類型的尺

5、寸精度不同,外表面尺寸表現(xiàn)為正偏差,而內(nèi)表面尺寸表現(xiàn)為負(fù)偏差;不同型殼的尺寸精度差別并不顯著,尺寸精度均在1.58%左右;受到型殼阻力的影響,鑄件內(nèi)表面尺寸的收縮率為0.62%,明顯小于外表面尺寸。
  通過從成型方向?qū)LS原型尺寸精度影響、快速熔模精鑄熔失SLS熔模工藝、快速熔模精鑄尺寸傳遞規(guī)律等方面的研究,優(yōu)化了RIC工藝,獲得了RIC工藝參數(shù)對尺寸精度的影響,得出了不同類型的尺寸在RIC技術(shù)各步驟之間的傳遞規(guī)律,可以用于控

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