一、表面立体印刷(水转印)Water Transfer Printing
水转印——是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移,基本流程为:
1、膜的印刷:在高分子薄膜上印上各种不同图案;
2、喷底漆:许多材质必须涂上一层附着剂,如金属、陶瓷等,若要转印不同的图案,必须使用不同的底色,如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等,石纹基本使用白色等;
3、膜的延展:让膜在水面上平放,并待膜伸展平整;
4、活化:以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态;
5、转印:利用水压将经活化后的图案印于被印物上;
6、水洗:将被印工件残留的杂质用水洗净;
7、烘干:将被印工件烘干,温度要视素材的素性与熔点而定;
8、喷面漆:喷上透明保护漆保护被印物体表面;
9、烘干:将喷完面漆的物体表面干燥。
水转印技术有两类,一种是水标转印技术,另一种是水披覆转印技术,前者主要完成文字和写真图案的转印,后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印 技术(Cubic Transfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。
由于水披覆薄膜张力极佳,很容易缠绕于产品表面形成图文层,产品表面就像喷漆一样得到截 然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上,为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披覆亦能在产品表面加上不同纹路,如皮纹、木纹、 翡翠纹及云石纹等,同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位,及损害产品表面及其完整性。
二、金属拉丝 Bench drawing metal
铝合金的表面拉丝工艺:拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。
三、阳极氧化 Andiozing
作为轻金属的铝及其类别合金,在工业设计中已经越来越普遍。MP3播放器、DSC、手机、NB、甚至桌面电脑等,均可見轻金属身影(镁合金與鋁合金為主 流),NB採用鎂合金比例(含內外構件)更已超過50%,苹果的MP3播放器、桌面电脑与Sony的DSC,甚至大量採用鋁合金材料。
铝合金的氧化着色是小型机电产品常用的一种表面处理工艺,其作用主要是增强产品表面的抗蚀能力(如发黑、发蓝)和使产品具有装饰效果(如均匀一致的各种颜色)。
氧化着色效果与铝合金的材料成分和工艺参数有关。铝合金表面氧化着色后通常还有后续处理工艺,使整个产品更具美观性。另外还有一点,着色并非是氧化的后处理,是在氧化的同时进行的。
常用的有下面几种氧化着色处理方法:
1、着色阳极氧化膜铝的阳极氧化膜,靠吸附染料而着色。
2、自发色阳极氧化膜这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液(通常以有机酸为基)中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。
3、电解着色阳极氧化膜的着色,通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。
四、铝板钻石雕刻
五、电镀工艺Plating
电镀工艺:电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中﹐以被镀基体金属为阴极﹐通过电解作用﹐使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来﹐形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属﹐具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层﹐装饰性镀层及其它功能性镀层。
电镀工艺过程:一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理三个阶段。对电镀层的要求:
1、 镀层与基体金属﹑镀层与镀层之间﹐应有良好的结合力。
2、镀层应结晶细致﹑平整﹑厚度均匀。
3、 镀层应具有规定的厚定和尽可能少的孔隙。
4、镀层应具有规定的各项指标﹐如光亮度﹑硬度﹑导电性等。
六、镀镍 NIckle electroplating
镍是银白色微黄的金属﹐具有铁磁性。金属镍易溶于稀硝酸﹐难溶于盐酸和硫酸﹐在硝酸中处于钝化状态。在空气中镍与氧作用﹐表面迅速生成一极薄的钝化膜﹐能抵抗大气﹐碱和一些酸的腐蚀。镍与强碱不发生作用。
镍的标准电极电位为-0.25V﹐镀镍的应用很广﹐可分为防护装饰性和功能性两方面。如下图中的散热器(外观色泽黑或黑中带黄)
七、镀铬 Chromium electroplating
铬 是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽位很负﹐但它有很强的钝化性能﹐大气中很快钝化﹐显示出具有贵金属的性质﹐所以铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定,能长期保持其光泽。在碱﹑硝酸﹑硫化物﹑碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定﹐但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。
铬层硬度高、耐磨性好、反光能力强、有较好的耐热性。在500OC以下光泽和硬度均无明显变化,温度大于500OC开始氧化变色﹔大于700OC才开始变软。由于镀铬层的优良性能。广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层。
其它电镀
镀铜﹕镀铜层呈粉红色﹐质柔软﹐具有良好的延展性﹑导电性和导热性﹐易于抛光﹐经适当的化学处理可得古铜色﹑铜绿色﹑黑色和本色等装饰色彩。镀铜易在空 气中失去光泽﹐与三氧化碳或氯化物作用﹐表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜层﹐受到硫化物的作用会生成棕色或黑色硫化铜﹐因此,做为装饰性的镀铜层需在表面涂覆有机覆盖层。
镀镉﹕镉是银白色有光泽的软质金属﹐其硬度比锡硬比锌软﹐可塑性好﹐易于锻造和辗压。镉的化学性质与锌相似﹐但不溶解于碱液中﹐溶于硝酸和硝酸铵中﹐ 在稀硫酸和稀盐酸中溶解很慢。镉的蒸气和可溶性镉盐都有毒﹐必须严格防止镉的污染。因为镉污染后的危害很大﹐价格昂贵﹐所以通常采用镀锌层或合金镀层来取 代镀镉层。
镀锡﹕锡具有银白色的外观﹐锡具有抗腐蚀﹑无毒﹑易铁焊﹑柔软和延展性好等优点。锡镀层有如下特点和用途﹕1﹐化学稳定性高﹔2﹐在电化序中锡的标准电位纰 铁正﹐对钢铁来说是阴极性镀层﹐只有在镀层无孔隙时才能有效地保护基体﹔3﹐锡导电性好﹐易焊﹔4﹐锡从-130C起结晶开始开始发生变异﹐到-300C 将完全转变为一种晶型的同素异构体﹐俗称”锡瘟”﹐此时已完全失去锡的性质﹔5﹐锡同锌﹑镉镀层一样﹐在高温﹑潮湿和密闭条件下能长成晶须﹐称为长毛 ﹔6﹐镀锡后在2320C以上的热油中重溶处理﹐可获得有光泽的花纹锡层﹐可作日用品的装饰镀层。
电镀单金属方面还有镀铅﹑镀铁﹑镀银﹑镀金等。电镀合金方面有﹕电镀铜基合金﹐电镀锌基合金﹐电镀镉基﹑铟基合金﹐电镀铅基﹑锡基合金﹐电镀镍基﹑钴基合金﹐电镀钯镍合金等。复合电镀方面有﹕镍基复合电镀﹐锌基复合电镀﹐银基复合电镀﹐金刚石镶嵌复合电镀。
八、表面喷涂(塑料件)Spary
表面喷涂(塑料件):
构成涂料的四大要素包括:
1、树脂(Resin);
2、颜料(Pigment);
3、溶剂(Solvent);
4、其他添加剂(Additive)。
涂料干燥的种类有如下几种:
1、挥发干燥(利用稀释剂蒸发干燥);
2、融合干燥(分子与分子因挥发耐相聚合);3.氧化干燥(不饱和脂肪酸与空气中氧结合);4.利用架桥反应而干燥 (利用架桥剂即所谓硬化剂形成架桥而硬化);5.紫外线硬化(不饱和聚脂类加入剂后由紫外线波长300-400mn照射后分子聚合而硬化)。
UV工艺介绍:UV涂料可通过浸涂、淋涂、漆涂、旋涂,甚至真空涂等方法涂布后,再经紫外线光子照射而固化成膜。与一般的溶剂型涂料相比,UV涂料的特点如下:
1、固化速度快;
2、常温固化;
3、节约能源;
4、节省占地面积;
5、不污染环境;
6、提升产品性能。
九、移印 Pad printing
移印指的是——承印物为不规则的异形表面(如仪器、电气零件、玩具等),使用铜或钢凹版,经由硅橡胶铸成半球面形的移印头,以此压向版面将油墨转印至承印物上完成转移印刷的方式。
移印机适用行业:
塑料业、玩具业、玻璃业、金属业、电子业、体育用品、文具业、光学业、IC封装业等。
移印机适用范围:
尺、笔、球形物、洋娃娃眼睛、手表、照相机、吹风机之外壳、陶磁、医药器具、球拍、录音带、电子零件、IC、CPU、DRAM、计算机外壳、按键、装饰标志、大哥大机壳等印刷。
从总体来说,移印工艺的技术含量不高,在发达国家生产成本居高不下的情况下要想继续发展是很困难的,所以移印产业向中国这样的低劳动力成本的发展中国家转移是必然的趋势,目前,国外除了还制造自动化程度高的移印生产线的少数几家企业,大部分企业将生产基地搬到了中国。
十、热转印 Heat transfer (print)
热转印是将花纹或图案印刷到耐热性胶纸上,通过加热,加压,将油墨层的花纹图案印到成品材料上的一种技术。即使是多种颜色的图案,由于转印作业只是一个流程,故 客户可缩短印刷图案作业,减少由于印刷错误造成的材料(成品)损失。利用热转印膜印刷可将多色图案一次成图,无需套色,简单的设备也可印出逼真的图案。
热转印设备用于装饰铝形材、各类金属版材,可达到木制品或大理石的效果。热转印设备是根据热升华原理工作的,它能在3-5分钟内将所需要的木纹或大理石纹 快速转印至铝形材粉末涂层表面并可渗透到涂层内部40-60微米。
热转印技术广泛应用于电器、日用品、建材装饰等。由于具有抗腐蚀、抗冲击、耐老化、耐磨、防火、在户外使用保持15年不变色等性能,几乎所有商品都用这方 式制作出来的标签。例如打开手机壳,内部即可看到密密麻麻带有条码的标签。很多标签要求能禁得起时间考验,长期不变形,不褪色,不能因接触溶剂就磨损,不 能因为温度较高就变形变色等,故必要采用一种特殊材质打印介质及打印材料来保证这些特性,一般喷墨、激光打印技术是无法达到的。
十一、喷砂 Sandblasting
喷砂处理在金属表面的应用是非常普遍的,原理是将加速的磨料颗粒向金属表面撞击,而达到除锈、去毛刺、去氧化层或作表面预处理等,它能改变金属表面的光洁度和 应力状态。而一些影响喷砂技术的参数是需要留意的,如磨料种类、磨料粒度、喷射距离、喷射角度和速度等。除了喷砂处理外,拋丸处理亦是其中的一个很好选择。
喷砂工艺可分为气压喷枪及叶轮拋丸两种,而喷砂工艺的优点在于它能够除披峰、去除在压铸、冲压、火焰切割和锻压后的毛刺,对较薄工件及有毛孔的毛刺效果更 好,它可清理砂铸过程残余的砂粒、清理铸铁件或钢材的锈渍、清理热处理、烧悍、热锻、辗压等热工序后的除氧化皮。另外,在涂层应用上,它可把现有的涂料或 保护层除去,在覆盖铸件上的缺陷如龟裂或冷纹,提供光泽表面。再加上于表面应力上,它能提供一致性的粗化表面,上油及喷涂效果,在高应力的金属件如弹簧和 连接杆经局部被不断敲打,会产生变形并呈现强化现象。此强化效果是需要使用圆形磨料如不锈钢丸,在高能量的拋丸机或专用强力喷砂机中使用。如要测定机器的 表面强化效果,可把测试工件进行拋丸或喷砂处理,然后测出变形量是否符合要求。
十二、激光镭雕 Laser
一种用光学原理进行表面处理的工艺,手机和电子词典的按键上用的多。简单一点的讲是这样的:比如说我要做一个键盘,他上面有字,字有蓝色,绿色,红色和灰色,键体是白色,激光雕刻时,先喷油,蓝字,绿字,红字,灰字各喷相应 的颜色,注意不要喷到别的键上,这样看上去就有蓝键,绿键等键了,再整体喷一层白色,这样就是一整块白键盘了,各蓝绿都被包在下面了。此时就可以进行激光 雕刻了,利用激光技术和ID出的按键图做成的菲林,雕掉上面白色油,比如加工字母"A",雕掉笔划上的白色,则下的或蓝或绿就露出来了,这样就形了各种颜色的字母按键了。
同时如果要透光的,就用PC或PMMA,喷一层油,雕掉字体部分,则下面有光的话就透出来了,只不过这时要考虑各种油的粘附性能。
因为各颜色键要喷不同的油,所以做结构时要考虑到这一点,各键要分开点,以免喷到不必要的地方,也有损耗大的地方不如做两个或多个,这样可以有多个可以配套。各颜色的色差要大一点,最大的比如说黑白,这样机器容易分辨,也雕得干净,以免雕而不净,影响外观品质,还有各不同色的字体不要靠的太近。
镭雕所需油漆与普通塑壳喷漆的构成不同,称为双叶漆,质地较软,适于雕刻。另外,喷涂外观漆之前要在原材料表面喷涂一层黑色,否则很颜色没办法雕掉。
通常镭雕机可以雕刻下述材料:竹木制品、有机玻璃、金属板、玻璃、石材、水晶、可丽耐、纸张、双色板、氧化铝、皮革、塑料、环氧树脂、聚酯树脂、喷塑金属。丝网印刷 Silk screen print。
十三、丝网印刷——是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。
( 适用于平面、单曲面或者曲面落差比较小的情况 )
通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时,丝网印刷油墨或涂料在刮墨刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到承 印物上(刮墨刀有手动和自动两种)。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在承印物上只有图像部位有印迹。
换言之,丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的,这就是称它为丝网印刷而不叫蚕丝网印刷或绢印的原因,因为不仅仅蚕丝用作丝网材料,尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢、铜、黄铜和青铜都可以作为丝网材料。
十四、超声波焊接 Ultrasound welding
是熔接熟塑性塑料制品的高科技技术,各种熟塑性胶件均可使用超声波熔接处理,而不需加溶剂、粘接剂或其他辅助品。其优点是增加多倍生产率、降低成本,提高产品质量。
超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHZ(或15KHZ)的高压、高频信号、通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于 塑料制品工件上,通过工件表面及内在分子间的磨擦而使传处到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工作接口迅速溶化,继而填充于接口间的空 隙,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形成完美的焊接。
十五、压力注塑 Injection
注射成型又称注射模塑成型,它是一种注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其优点是生产速度快、效率高,操作可实现自动化,能成型形状复杂的制件。不利的一面 是模具成本高,且清理困难,所以小批量制品就不宜采用此法成型。用这种方法成型的制品有:电视机外壳、半导体收音机外壳、电器上的接插件、旋纽、线圈骨 架、齿轮、汽车灯罩、茶杯、饭碗、皂盒、浴缸、凉鞋等等。
目前,注射成型适用于全部热塑性塑料,其成型周期短,花色品种多,形状可以由简到繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精确,产品易更新换代。
十六、双色注塑 Double shot
双射成型主要以双射成型机两只料管配合两套模具按先后次序经两次成型制成双射产品。比起传统射出成型,双料共射射出成型制程有如下的优点:
1、核心料可以使用低黏度的材料来降低射出压力。
2、从环保的考虑,核心料可以使用回收的二次料。
3、根据不同的使用特性,如厚件成品皮层料使用软质料,核心料使用硬质料或者核心料可以使用发泡塑料来降低重量。
4、可以利用较低质量的核心料以降低成本。
5 皮层料或核心料可使用价格昂贵且具特殊表面性质,如防电磁波干扰、高电导性等材料以增加产品性能。
6、适当的皮层料和核心料配合可以减少成型品残余应力、增加机械强度或产品表面性质。
7、产生如大理石纹路的产品。
从多色射出成型、双料共射出成型的特性与应用可以看出未来有逐步取代传统射出成型制程的趋势。革新性射出成型技术不但提高了射出成型制程的精密度、提供高 难度制程技术,而且开拓了射出成型制程领域的范围。创新的射出设备与制程,才足以应付愈来愈多样化、高质量、高附加价值的产品需求。
十七、吹塑成型Hollow Blow
吹塑成型——是借气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成为中空制品,或管型坯无模吹胀成管膜的一种方法。该方法主要用于各种包装容器和管式膜的制造。凡是熔体指数为0.04 ~ 1.12的都是比较优良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等,其中以聚乙烯应用得最多。
1、注射吹塑成型——用注射成型法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
2、挤出吹塑成型——用挤出法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
注射吹塑成型和挤出吹塑成型的不同之处是制造型坯的方法不同,吹塑过程基本上是相同的。
吹塑设备除注射机和挤出机外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由两瓣合成,其中设有冷却剂通道,分型面上小孔可插入充压气吹管。
3、拉伸吹塑成型——拉伸吹塑成型是双轴定向拉伸的一种吹塑成型,其方法是先将型坯进行纵向拉伸,然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、冲击强度、表面硬度和刚性有很大的提高,适用于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PETP)的吹塑成型。
拉伸吹塑成型包括:注射型坯定向拉伸吹塑,挤出型坯定向拉伸吹塑,多层定向拉伸吹塑,压缩成型定向拉伸吹塑等。
4、吹塑薄膜法——成型热塑性薄膜的一种方法。用挤出法先将塑料挤成管,而后借助向管内吹入的空气使其连续膨胀到一定尺寸的管式膜,冷却后折叠 卷绕成双层平膜。塑料薄膜可用许多方法制造,如吹塑、挤出、流延、压延、浇铸等,但以吹塑法应用最广泛。该方法适宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。
十八、冲压 Stamping
冲压:
冲压,是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压加工的特点:
1.冲压生产率和材料利用率高。
2.生产的制件精度高、复杂程度高、一致性高。
3.模具精度高,技术要求高,生产成本高。
冲压用材料:
冲 压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大,一般用于大型零件的冲压,对于中小型零件,多数是将板料剪裁成条料后使用。带料(又称卷 料)有各种规格的宽度,展开长度可达几千米,适用于大批量生产的自动送料,材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。冲压常用材料有:黑色金属:普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。
冲压工序:
1、冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同。
2、根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。
分离工序——是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到强度极限ob以后,使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。
成形工序——是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到屈服极限os,但未达到强度极限。b,使坯料产生塑性变形,成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。
一
铸造
液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。
工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件
工艺特点:
1、可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。
2、适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。
3、材料来源广,废品可重熔,设备投资低。
4、废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
铸造分类 :
(1)砂型铸造(sand casting)
砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
工艺流程:
砂型铸造工艺流程
技术特点:
1、适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;
2、适应性广,成本低;
3、对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。
应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件
(2)熔模铸造(investmentcasting)
熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。
工艺流程:
熔模铸造工艺流程
工艺特点
优点:
1、尺寸精度和几何精度高;
2、表面粗糙度高;
3、能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。
缺点:工序繁杂,费用较高
应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
(3)压力铸造(die casting)
压铸:是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺流程:
工艺特点
优点:
1、压铸时金属液体承受压力高,流速快
2、产品质量好,尺寸稳定,互换性好;
3、生产效率高,压铸模使用次数多;
4、适合大批大量生产,经济效益好。
缺点:
1、铸件容易产生细小的气孔和缩松。
2、压铸件塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作;
3、高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大。
应用:压铸件最先应用在汽车工业和仪表工业,后来逐步扩大到各个行业,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等多个行业。
(4)低压铸造(low pressure casting)
低压铸造:是指使液体金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的方法.。
工艺流程:
技术特点:
1、浇注时的压力和速度可以调节,故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小的铸件;
2、采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,提高了铸件的合格率;
3、铸件在压力下结晶,铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利;
4、省去补缩冒口,金属利用率提高到90~98%;
5、劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化和自动化。
应用:以传统产品为主(气缸头、轮毂、气缸架等)。
(5)离心铸造(centrifugal casting)
离心铸造:是将金属液浇入旋转的铸型中,在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。
工艺流程:
工艺特点
优点:
1、几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗,提高工艺出品率;
2、生产中空铸件时可不用型芯,故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力;
3、铸件致密度高,气孔、夹渣等缺陷少,力学性能高;
4、便于制造筒、套类复合金属铸件。
缺点:
1、用于生产异形铸件时有一定的局限性;
2、铸件内孔直径不准确,内孔表面比较粗糙,质量较差,加工余量大;
3、铸件易产生比重偏析。
应用:
离心铸造最早用于生产铸管,国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺,来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
(6)金属型铸造(gravity die casting)
金属型铸造:指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。
工艺流程:
工艺特点
优点:
1、金属型的热导率和热容量大,冷却速度快,铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右。
2、能获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件,并且质量稳定性好。
3、因不用和很少用砂芯,改善环境、减少粉尘和有害气体、降低劳动强度。
缺点:
1、金属型本身无透气性,必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体;
2、金属型无退让性,铸件凝固时容易产生裂纹;
3、金属型制造周期较长,成本较高。因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果。
应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
(7)真空压铸(vacuumdie casting)
真空铸造:通过在压铸过程中抽除压铸模具型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体,从而提高压铸件力学性能和表面质量的先进压铸工艺。
工艺流程:
工艺特点
优点:
1、消除或减少压铸件内部的气孔,提高压铸件的机械性能和表面质量,改善镀覆性能;
2、减少型腔的反压力,可使用较低的比压及铸造性能较差的合金,有可能用小机器压铸较大的铸件;
3、改善了充填条件,可压铸较薄的铸件;
缺点:
1、模具密封结构复杂,制造及安装较困难,因而成本较高;
2、 真空压铸法如控制不当,效果就不是很显著。
(8)挤压铸造(squeezing die casting)
挤压铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固、流动成形,直接获得制件或毛坯的方法。它具有液态金属利用率高、工序简化和质量稳定等优点,是一种节能型的、具有潜在应用前景的金属成形技术。
工艺流程:
直接挤压铸造:喷涂料、浇合金、合模、加压、保压、泄压,分模、毛坯脱模、复位;
间接挤压铸造:喷涂料、合模、给料、充型、加压、保压、泄压,分模、毛坯脱模、复位。
技术特点:
1、可消除内部的气孔、缩孔和缩松等缺陷;
2、表面粗糙度低,尺寸精度高;
3、可防止铸造裂纹的产生;
4、便于实现机械化、自动化。
应用:可用于生产各种类型的合金,如铝合金、锌合金、铜合金、球墨铸铁等
(9)消失模铸造(Lost foam casting )
消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理
技术特点:
1、铸件精度高,无砂芯,减少了加工时间;
2、无分型面,设计灵活,自由度高;
3、清洁生产,无污染;
4、降低投资和生产成本。
应用:适合成产结构复杂的各种大小较精密铸件,合金种类不限,生产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。
(10)连续铸造(continual casting)
连续铸造:是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特定的长度的铸件。
工艺流程:
技术特点:
1、由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能较好;
2、节约金属,提高收得率;
3、简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;
4、连续铸造生产易于实现机械化和自动化,提高生产效率。
应用:用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断面形状不变的长铸件,如铸锭、板坯、棒坯、管子等。
铸造相关设备供应商:
二
塑性成形
塑性成形:就是利用材料的塑性,在工具及模具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。它的种类有很多,主要包括锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。
(1)锻造
锻造:是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。
根据成形机理,锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。
自由锻造:一般是在锤锻或者水压机上,利用简单的工具将金属锭或者块料锤成所需要形状和尺寸的加工方法。
模锻:是在模锻锤或者热模锻压力机上利用模具来成形的。
碾环:指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件,也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。
特种锻造:包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式,这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。
工艺流程:锻坯加热→辊锻备坯→模锻成形→切边→冲孔→矫正→中间检验→锻件热处理→清理→矫正→检查
技术特点:
1、锻件质量比铸件高能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高甚至比轧件高。
2、节约原材料,还能缩短加工工时。
3、生产效率高例。
4、自由锻造适合于单件小批量生产,灵活性比较大。
应用:
大型轧钢机的轧辊、人字齿轮,汽轮发电机组的转子、叶轮、护环,巨大的水压机工作缸和立柱,机车轴,汽车和拖拉机的曲轴、连杆等。
锻造设备供应商
Schuler
意大利菲赛普
LASCO公司
株式会社栗本铁工所
北京机电研究所
青岛青锻锻压机械有限公司
扬州锻压机床股份有限公司
合肥合锻机床股份有限公司
……
(2)轧制
轧制:将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩成型轧制使材料截面减小,长度增加的压力加工方法。
轧制分类:
按轧件运动分有:纵轧、横轧、斜轧。
纵轧:就是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过,并在其间产生塑性变形的过程。
横轧:轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致。
斜轧:轧件作螺旋运动,轧件与轧辊轴线非特角。
工艺流程:
应用:主要用在金属材料型材,板,管材等 ,还有一些非金属材料比如塑料制品及玻璃制品。
轧制设备供应商
VAI Clecim公司
无锡市新宝重工机械有限公司
……
(3)挤压
挤压:坯料在三向不均匀压应力作用下,从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加,成为所需制品的加工方法叫挤压,坯料的这种加工叫挤压成型。
工艺流程:
挤压前准备→铸棒加热→挤压→拉伸扭拧校直→锯切(定尺)→取样检查→人工时效→包装入库
工艺特点
优点:
1、生产范围广,产品规格、品种多;
2、生产灵活性大,适合小批量生产;
3、产品尺寸精度高,表面质量好;
4、设备投资少,厂房面积小,易实现自动化生产。
缺点:
1、几何废料损失大;
2、金属流动不均匀;
3、挤压速度低,辅助时间长;
4、工具损耗大,成本高。
生产适用范围:主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异型断面零件。
挤压设备供应商
西马克梅尔(SMS Meer)
无锡市嘉诺机械制造有限公司
……
(4)拉拔
拉拔:用外力作用于被拉金属的前端,将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出,以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性加工方法。
技术特点
优点:
1. 尺寸精确,表面光洁;
2. 工具、设备简单;
3. 连续高速生产断面小的长制品。
缺点:
1. 道次变形量与两次退火间的总变形量有限;
2. 长度受限制。
生产适用范围:拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法。
拉拔设备供应商
舒马格(Schumag)
达涅利(Danieli)
日本宫崎
上海新亚冶金设备公司
无锡市唐盛机械制造厂
……
(5)冲压
冲压:是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
加工工艺:
技术特点:
1、可得到轻量、高刚性之制品。
2、生产性良好,适合大量生产、成本低。
3、可得到品质均一的制品。,
4、材料利用率高、剪切性及回收性良好 。
生产适用范围:
全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
冲压设备供应商
德国SCHULER
济南第二机床厂
美国明斯特机械公司
小松(KOMATSU)株式会社
……
三
机加工
机加工:是在在零件生产过程中,直接用刀具在毛坯上切除多余金属层厚度,使之或者图纸要求的尺寸精度、形状和位置相互精度、表面质量等技术要求的加工过程。
常用机加工方法:
加工过程:
机加工设备供应商
瑞士米克朗、瑞士宝美、德国DMG、德国哈默、日本森精机、日本大偎、日本马扎克、日本牧野美国MAG、美国哈挺乔堡、意大利菲迪亚、西班牙达诺巴特美国哈挺、美国哈斯、韩国斗山、韩国现代、韩国三星、台湾永进、台湾东台、台湾台中精机、北一、北京机电院、南通科技、沈阳、新瑞、纽威、日发、海天、大金……
四
焊接
焊接:也称作熔接,镕接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
焊接分类:
焊接设备供应商
Panasonic松下
瑞凌
LINCOLN林肯
时代TIME
佳士JASIC
沪工
OTC欧地希
凯尔达
通用TAYOR
奥太
大族激光
……
五
粉末冶金
粉末冶金:是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
工艺基本流程:
工艺特点
优点:
1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。
2、节约金属,降低产品成本。
3、不会给材料任何污染,有可能制取高纯度的材料。
4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。
5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,能大大降低生产成本。
缺点:
1、在没有批量的情况下要考虑 零件的大小.
2、模具费用相对来说要高出铸造模具.
生产适用范围:
粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等。
粉末冶金设备供应商
湖南顶立科技有限公司
……
六
金属注射成型
MIM (Metal injection Molding ):是金属注射成形的简称。是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选粉末与粘结剂进行混合,然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。
MIM工艺流程:
MIM流程分为四个独特加工步骤(混合、成型、脱脂和烧结)来实现零部件的生产,针对产品特性决定是否需要进行表面处理。
技术特点:
1、一次成型负责零件;
2、制件表面质量好、废品率低、生产效率高、易于实现自动化;
3、对模具材料要求低。
技术核心:
粘接剂是MIM技术的核心只有加入一定量的粘接剂,粉末才具有增强流动性以适合注射成型和维持坯块的基本形状。
MIM设备供应商
青岛亘易隆机械设备有限公司
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七
金属半固态成型
半固态成型:利用非枝晶半固态金属(Semi-SolidMetals,简称SSM)独有的流变性和搅熔性来控制铸件的质量。
半固态成型可分为流变成型和触变成型。
(1)流变成型(Rheoforming)
Rheo casting process
(2)触变成型(Thixoforming)
技术特点:
1、减少液态成型缺陷,显著提高质量和可靠性;
2、成型温度比全液态成型温度低,大大减少对模具的热冲击;
3、能制造常规液态成型方法不可能制造的合金;
应用:
目前已成功用于主缸、转向系统零件、摇臂、发动机活塞、轮毂、传动系统零件、燃油系统零件和空调零件等制造等航空、电子以及消费品等方面。
半固态成型设备供应商
美国Alumax公司
美国ISC(Inland Steel Company)
日本藤川安生
宝弘机械有限公司
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八
3D打印
3D打印:是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印技术比较:
来源:山理工业设计 新材料在线等在此感谢
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