增材制造和快速制造

近年来，我们看到对快速制造或快速成型的需求有所增加。这个过程也可以称为桌面制造或自由形式制造。基本上，零件的实体物理模型是直接由三维 CAD 图纸制成的。我们使用“增材制造”一词来表示我们分层构建零件的各种技术。我们使用集成的计算机驱动的硬件和软件进行增材制造。我们的快速成型和制造技术包括立体光刻、聚喷射、熔融沉积成型、选择性激光烧结、电子束熔化、三维打印、直接制造、快速加工。我们建议您点击这里下载 AGS-TECH Inc. 的增材制造和快速制造工艺示意图 
这将帮助您更好地理解我们在下面为您提供的信息。 

 

快速原型制作为我们提供： 1.) 使用 3D / CAD 系统在显示器上从不同角度查看概念产品设计。 2.) 从功能、技术和美学方面制造和研究非金属和金属材料的原型。 3.) 在很短的时间内完成低成本的原型设计。增材制造类似于一条面包的构造，方法是将各个切片堆叠并粘合在一起。换句话说，产品是逐片制造的，或者是一层一层地相互沉积。大多数零件可以在数小时内生产出来。如果需要非常快速的零件或者需要的数量很少并且制造模具和工具过于昂贵且耗时，则该技术很好。但是由于原材料昂贵，零件的成本很高。 

 

• STEREOLITHOGRAPHY：这种技术也缩写为 STL，它基于通过将激光束聚焦在液体光聚合物上，将其固化和硬化成特定形状。激光使光聚合物聚合并固化。通过沿光聚合物混合物表面的编程形状扫描紫外激光束，从底部向上以相互层叠的单个切片生产部件。激光点的扫描重复多次，以实现系统中编程的几何形状。零件完全制造后，将其从平台上取下，用超声波和酒精浴吸干和清洗。接下来，将其暴露在紫外线照射下几个小时，以确保聚合物完全固化和硬化。总而言之，将浸入光聚合物混合物中的平台和紫外激光束通过伺服控制系统控制并根据所需零件的形状移动，并通过逐层光固化聚合物获得零件。当然生产出来的零件的最大尺寸是由立体光刻设备决定的。 

 

• POLYJET：与喷墨打印类似，在polyjet 中，我们有八个打印头，可将光敏聚合物沉积在成型托盘上。放置在喷射器旁边的紫外线会立即固化并硬化每一层。 polyjet 中使用了两种材料。第一种材料用于制造实际模型。第二种材料，凝胶状树脂用于支撑。这两种材料都是逐层沉积并同时固化的。  模型完成后，用水溶液去除支撑材料。使用的树脂类似于立体光刻 (STL)。与立体光刻相比，polyjet 具有以下优点： 1.) 无需清洁部件。 2.) 不需要后处理固化 3.) 更小的层厚度是可能的，因此我们可以获得更好的分辨率并可以制造更精细的零件。
 
• 熔融沉积建模：也缩写为 FDM，在这种方法中，机器人控制的挤出机头在工作台上沿两个主要方向移动。根据需要降低和升高电缆。从头部上的加热模具的孔口中挤出热塑性长丝，并将初始层沉积在泡沫基础上。这是通过遵循预定路径的挤出机头来完成的。在初始层之后，降低工作台并且随后的层被沉积在彼此的顶部。有时在制造复杂零件时，需要支撑结构，以便沉积可以在某些方向上继续进行。在这些情况下，支撑材料在层上以较不密集的细丝间距挤出，因此它比模型材料更弱。这些支撑结构可以在零件完成后溶解或折断。挤出机模具尺寸决定了挤出层的厚度。 FDM 工艺在倾斜的外部平面上生产具有阶梯表面的零件。如果这种粗糙度不可接受，则可以使用化学蒸汽抛光或加热工具来平滑它们。甚至抛光蜡也可用作涂层材料，以消除这些步骤并实现合理的几何公差。    

 

• 选择性激光烧结：也称为 SLS，该工艺基于将聚合物、陶瓷或金属粉末选择性地烧结到物体中。处理室的底部有两个气缸：一个零件成型气缸和一个粉末进料气缸。前者逐渐降低到正在形成烧结部件的位置，而后者逐渐升高以通过滚轮机构将粉末供应到部件构建圆柱体。首先在零件构建圆柱体中沉积一层薄薄的粉末，然后将激光束聚焦在该层上，跟踪并熔化/烧结特定的横截面，然后再凝固成固体。粉末是未被激光束击中的区域保持松散但仍支撑固体部分。然后沉积另一层粉末并重复多次该过程以获得零件。最后，松散的粉末颗粒被抖掉。所有这些都是由过程控制计算机使用正在制造的零件的 3D CAD 程序生成的指令来执行的。可以沉积各种材料，例如聚合物（例如 ABS、PVC、聚酯）、蜡、金属和陶瓷以及适当的聚合物粘合剂。

 

• ELECTRON-BEAM  MELTING ：类似于选择性激光烧结，但使用电子束熔化钛或钴铬粉末以在真空中制造原型。在不锈钢、铝和铜合金上进行这一工艺已经取得了一些进展。如果需要提高生产零件的疲劳强度，我们在零件制造后使用热等静压作为二次工艺。   

 

• 三维打印：也称为3DP，在这种技术中，打印头将无机粘合剂沉积在非金属或金属粉末层上。承载粉末床的活塞逐渐降低，并且在每个步骤中，粘合剂逐层沉积 层并被粘合剂熔化。使用的粉末材料是聚合物混合物和纤维、铸造砂、金属。同时使用不同的粘合剂头和不同颜色的粘合剂，我们可以获得各种颜色。该过程类似于喷墨打印，但不是获得彩色纸张，而是获得彩色的三维物体。生产的零件可能是多孔的，因此可能需要烧结和金属渗透以增加其密度和强度。烧结将烧掉粘合剂并将金属粉末熔合在一起。不锈钢、铝、钛等金属可用于制造零件，而作为渗透材料，我们通常使用铜和青铜。这项技术的美妙之处在于，即使是复杂且移动的组件也可以非常快速地制造出来。例如，可以制造齿轮组件、扳手作为工具，并准备好使用的移动和转动部件。组装的不同组件可以用不同的颜色制造，并且可以一次性完成。  下载我们的宣传册：金属 3D 打印基础知识

 

• 直接制造和快速加工：除了设计评估、故障排除外，我们还使用快速原型制作直接制造产品或直接应用到产品中。换句话说，可以将快速原型制作并入传统工艺中，使它们变得更好、更具竞争力。例如，快速原型制作可以生产图案和模具。通过快速成型操作创建的熔化和燃烧聚合物的图案可以组装用于熔模铸造和包埋。另一个值得一提的例子是使用 3DP 生产陶瓷铸造外壳并将其用于外壳铸造操作。即使是注塑模具和模具嵌件也可以通过快速原型制作来生产，并且可以节省数周或数月的模具制造时间。通过仅分析所需零件的 CAD 文件，我们可以使用软件生成工具几何形状。以下是我们常用的一些快速加工方法：
RTV（室温硫化）成型/聚氨酯铸造：使用快速原型制作可用于制作所需零件的图案。然后在该模型上涂上脱模剂，然后将液体 RTV 橡胶倒在模型上以生产半模。接下来，这些半模用于注塑成型液态聚氨酯。模具寿命短，只有0或30个周期，但足以小批量生产。 
ACES（乙缩醛透明环氧树脂固体）注塑成型：我们使用立体光刻等快速成型技术生产注塑模具。这些模具是带有开口端的外壳，可以填充环氧树脂、铝填充环氧树脂或金属等材料。再次，模具寿命限制为数十个或最多数百个零件。 
喷涂金属加工工艺：我们使用快速原型制作并制作图案。我们在图案表面喷涂锌铝合金并进行涂层。然后将带有金属涂层的图案放入烧瓶中，并用环氧树脂或铝填充环氧树脂灌封。最后，将其移除并通过生产两个这样的半模，我们获得了用于注塑成型的完整模具。这些模具的寿命更长，在某些情况下，取决于材料和温度，它们可以生产数千个零件。 
龙骨工艺：这种技术可以生产具有 100,000 到 1000 万次循环寿命的模具。我们使用快速原型制作 RTV 模具。接下来在模具中填充由 A6 工具钢粉末、碳化钨、聚合物粘合剂组成的混合物并使其固化。然后加热该模具以使聚合物烧掉并使金属粉末熔化。  下一步是渗铜以生产最终模具。如果需要，可以对模具进行加工和抛光等二次操作，以获得更好的尺寸精度。