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金属增材制造过程的堆垛方向问题 精选

已有 1493 次阅读 2021-2-22 01:21 |系统分类:科研笔记

金属增材制造又被称为3D打印。它是用激光点下融化金属的方式进行的。无数个连续移动的融化点形成直线,很多条平行的直线构成一个堆积层,很多层沿着某个方向,一层一层堆起来,形成一个三维的物体。这个堆积方向又可以叫做堆垛方向。

下图显示了一个以3D打印方法制造的冲压模具镶块上的堆垛方向。要制造这个立方体形状的零件,实际上存在着六个不同的堆垛方向。选择沿着哪个方向进行增材堆积,对这个模具镶块在大批大量生产使用中的寿命,或者说,模具表面失效故障何时出现影响很大。

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我们用增材制造方法做了一副冲压模具,然后进行了5万次冲压的疲劳试验。在35000次的时候,我们发现有裂纹出现。在5万次的时候,裂纹的口子已经长得很大了,边缘很粗糙,在2。5 毫米厚的铝板冲压件上,留下了很深的密密麻麻的表面划伤痕迹。同时又产生了很多划下来的大大小小的碎屑,到处游荡,积累在模具型面上,把冲压件表面硌出许多麻点状压痕。这些硌伤麻点,如果出现在A类汽车外表面覆盖件上的话,油漆以后,光照之下,一定目不忍睹,没有人会愿意买你的车。

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撸过猫的人都知道,撸毛的时候一定要顺着毛,不能呛着毛顺着毛,猫很享受。如果你呛着毛,猫会很不舒服,说不定回头咬你一口。

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所以增材制造的工程师,应该充分地了解他们制作的零件,会被如何的使用。如果是用在成型模具上的话,就要知道材料是如何流动的,哪些表面是工作表面,里有多大的接触压力和相对滑动。根据材料的流动方向,尽量避免出现呛茬运动,这样选择的堆垛方向才是正确的方向。

他一定要与成型工程师和模拟工程师,进行充分的交流,才能知道上面这些情况。所以说上下游之间的交流很重要。如果误打误撞, 他只有六分之一的机会能碰到好的堆垛方向




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