RPM在快速模具制造中的应用(上)

HEATS

　　一、前言

　　快速模具技术(RapidTooling，简称RT)是应用快速成形方法(RPM)，快捷、方便地制作工具或模具的一种新兴技术。RT一直受到产品开发商和模具界的广泛重视，可以说，RT是传统快速模具技术与现代先进制造技术相结合的典范。

　　RT的显著特点是：制模周期短、工艺简单、易于推广、制模成本低，精度和寿命能满足特定的功能需要，综合经济效益良好，特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。目前，RT已被广泛应用到汽车制造、航空航天、军工、电子、医学和家电等领域。运用RPM技术可以直接制造模具，也可以利用快速物理原型经过中间转化制造模具。

8 W( i# R) Q& O

　　二、利用RPM原型直接制造模具

: e0 I# T. \1 K, n& w# }, r. V

　　直接法是指根据模具的CAD模型由RP系统直接制造成形，它不需要RP制作样件，也不依赖传统的模具制造工艺，对模具的制造尤其快捷，是一种有开发前景的快速模具制造方法。

7 r7 Q& f& Q8 I

　　1. LOM法直接制造模具

& F+ l' }1 B N+ D) X

　　分层实体制造(Laminated Object Manufacturing，LOM)工艺，又称叠层实体制造或分层实体制造，由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研究成功，并推出了商品化的机器。

　　采用LOM工艺成型的纸基原型可直接用来代替传统木模，不仅大大缩短了制模时间，而且原型的尺寸精度也比木模高，强度和尺寸稳定性也优于木模。对于形状复杂的高精度模具，其优点尤为突出。快速成型件具有较好的机械强度和稳定性，其性能优于硬木，可承受200℃的高温。经表面处理后，可用作砂型铸造的木模，一般可用来重复制作50～100件砂型。其不足之处是RP原型经长时间保存后会产生变形。

2 l( a4 g V* [2 G. x- X2 v

　　LOM法主要用以制造下列用途的纸模具：灌注石蜡铸造蜡模的模具、石膏成型模、塑料压铸成型模和低熔点合金铸造模等。

5 }0 k9 {* g$ H

　　2. SLS法直接制造模具

, l1 ]# x' S) R1 _) ] + O0 [+ p- W# o; w9 D$ l, p @

　　采用SLS(Selective Laser Sintering)工艺可直接烧结涂敷有粘接剂的金属粉末，当模型制造完成后，再加热去除粘接剂，并对模型进行金属浸渗，从而获得金属模具。

　　SLS法可以选择不同的粉末来制造不同用途的模具。用SLS法可直接烧结金属模具或陶瓷模具，用作注塑、压铸、挤塑等塑料成型模及冲压成形模。SLS制作的模具经渗铜后，还可直接用作金属模具。