基于快速原型的钢质硬模快速制造技术PPT学习教案.pptx

基于快速原型的钢质硬模快速制造技术是现代制造业中一项重要的创新，它结合了快速成型和快速制造的理念，能够迅速将设计概念转化为实体产品，从而抢占市场先机。这项技术的核心在于使用金属钢质硬模，由于其优良的硬度和刚度，适合大规模批量生产。目前，存在多种制造金属钢质硬模的方法，如KeltoolTM法、RapidToolTM法、Direct Metal Laser Sintering (DMLS)、Laser Engineered Net Shaping (LENS)、ExpressToolTM法以及多种粉末冶金工艺。 其中，KeltoolTM法是由3D Systems公司开发并转让给Keltool公司的技术，它是一种粉末冶金工艺。该工艺流程主要包括：利用三维CAD软件设计的概念模型通过快速原型系统制造出原型；接着，用原型制作硅橡胶软模；然后，在真空条件下，将双形态混合金属粉末（包含两种不同成分和粒径的粉末）和有机树脂粘结剂倒入硅橡胶模内，形成固化坯体；坯体经过烧结，去除粘结剂，并在高温下将金属粉末烧结成致密的骨架；通过渗入铜或其他金属，制成完全致密的金属模具。所得的金属钢质硬模通常由70%的双形态混合金属和30%的铜组成，硬度可根据混合金属的成分进行调整。例如，A6模钢粉末和碳化钨粉末的双形态混合铁粉，经渗铜处理和热处理后，硬度可达到46-50HRc。 KeltoolTM法的优势在于，它使用的双形态混合粉末（如WC粉末和A6工具钢粉末）具有更高的密度，更小的平均收缩率，从而提高了精度。精细的WC颗粒填充大颗粒A6工具钢间的空隙，提升表面光洁度和耐磨性，而A6工具钢颗粒则提供了良好的韧性。此外，这种方法制成的模具材料（70%A6工具钢和30%铜）具有良好的耐磨性和低扭曲性，硬度高，寿命长，能承受超过100万次的生产周期。 总结来说，基于快速原型的钢质硬模快速制造技术是制造业中一项高效、灵活的生产手段，尤其是KeltoolTM法，通过其独特的工艺流程和材料组合，实现了高质量、高精度的金属模具制造，显著缩短了产品从设计到生产的周期，对于快速响应市场需求、提升企业竞争力具有重要意义。这一技术的应用广泛，涵盖汽车、航空航天、电子等多个领域，是现代工业制造不可或缺的一部分。