增材制作技能在电子烧结模具制作方面的使用状况

作者:jcshimo 发布时间:2021-09-13 13:35:53

增材制作技能在电子烧结模具制作方面的使用状况:

  1.SLA与电子烧结模具快速制作

  在电子烧结模具直接制作方面,Corcione等以氧化硅/ 光敏树脂混合浆料为成形资料,选用SLA技能直接固化浆料来制作铸型生坯,经干燥和烧结取得陶瓷铸型,并铸造铝材零件;Bae等使用SLA技能固化氧化硅/丙烯酸酯单体的混合浆料,完成燃气轮机叶片的型芯/型壳一体化陶瓷铸型电子烧结模具的快速制作。这些制模方法工艺简略,但制作的电子烧结模具收缩过大、精度不高,同时由于浆料沉积导致致密度不均匀。


  目前,SLA技能广泛使用于电子烧结模具的直接制作进程中。美国3D Systems公司推出了Quick CasTIng工艺来制作熔模铸造用陶瓷铸型,首要工艺进程为:使用SLA工艺制作树脂原型→在原型外涂挂陶瓷浆料→在高温炉内进行脱脂和焙烧后得到陶瓷铸型。

3D Systems公司还推出了用于制作金属电子烧结模具的Keltool工艺,其工艺进程为:制作SLA原型→翻制硅胶电子烧结模具→在硅胶电子烧结模具内填充工具钢粉末及粘接剂→脱脂和渗铜→电子烧结模具。Grolman等以SL原型为母模,以环氧树脂为电子烧结模具资料,翻制饮料瓶成形用吹塑电子烧结模具。

Beal等首先制作SL电子烧结模具型壳,并在其内填充混有铝颗粒的环氧树脂,完成金属粉末打针电子烧结模具的快速制作。西安交通大学研究人员首先选用SLA技能制作某杂乱航空零件熔模铸造用压蜡电子烧结模具的型壳,其包含了上下模、活块1和活块2的型壳,如图2(a)所示;然后在型壳内浇注金属树脂浆料,经固化后制备出包含上下模、活块1和活块2的压蜡电子烧结模具如2(b)所示;

  图2(c)为压制的蜡型和熔模铸造成形的金属零件。比较SL直接制模方法,SLA直接制模方法在实用化方面占有优势,但因增加电子烧结模具翻制工艺,导致工艺杂乱及电子烧结模具精度操控难度大。此外,使用原型翻制的环氧树脂等软材电子烧结模具,其耐磨和散热功能较差。