第一篇：基于超聲波焊接的木塑復(fù)合材料分層實(shí)體制造技術(shù)?

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://004km.cnC laser to cut WPC sheet into specific shape, then apply the ultrasonic welding to accumulate wood sheets together layer by layer.The feasibility of ultrasonic welding to WPC and its LOM technology was verified, and the advantages and relative technical parameters related were analyzed. Key wordsLOM;Laser cutting;Ultrasonic welding;Woodplastic sheet 基金項(xiàng)目 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)（DL12CB02）。

作者簡(jiǎn)介 趙輝（1973-），男，黑龍江哈爾濱人，副教授，博士，從事先進(jìn)制造技術(shù)與企業(yè)工程、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論（TRIZ），生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)研究。

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://004km.cn 收稿日期 20140530 分層實(shí)體制造技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)LOM技術(shù)，即將原材料按照需要的形狀一層層疊加成型，是一種適合薄片原料的快速成型技術(shù)。傳統(tǒng)的LOM系統(tǒng)是將單面涂有熱熔膠的紙、陶瓷箔或金屬箔等通過(guò)加熱輥加熱黏接成一層，位于上方的激光器按照CAD模型數(shù)據(jù)，用激光將材料切割成所需要的輪廓，然后用熱壓輥再在上面貼一層材料，并再次切割，如此循環(huán)往復(fù)直至加工完成整個(gè)零件造型（需手工剝除邊角料）［1-2］。

現(xiàn)今有很多高等院校、公司以及單位在研究、生產(chǎn)和改進(jìn)LOM系統(tǒng)，如國(guó)外的Sparx、Helisys、Kira公司等，國(guó)內(nèi)有華中科技大學(xué)、清華大學(xué)等單位。西安交通大學(xué)的余國(guó)興等［3］人對(duì)LOM系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，提出用經(jīng)濟(jì)適用的刀切法代替激光切割法；中北大學(xué)的郭平英［4］提出了一種基于大厚度切片的金屬功能零件的LOM技術(shù)；北京工商大學(xué)的徐明君等［5］人研究了超聲波焊接金屬材料在LOM中的應(yīng)用；北京工業(yè)大學(xué)的李小明等［1］人也利用質(zhì)量魚(yú)骨圖研究了基于超聲波焊接的LOM技術(shù)等。

由于傳統(tǒng)方法存在一些不足，比如熱熔膠的可塑性使得焊件不耐高溫，熱熔膠不能均勻熔化導(dǎo)致疊層厚度不均勻，焊件整體強(qiáng)度無(wú)法保證；黏接過(guò)程中不停的熱壓、冷卻以及對(duì)成型零件剝離廢料時(shí)的殘余熱應(yīng)力等都可能造成制件變形，從而影響焊件整體精度等。該文根據(jù)LOM技術(shù)的原理，提出一種新型分層實(shí)體制造的實(shí)現(xiàn)方法——超聲波焊接木塑薄片成型的LOM技術(shù)。該技術(shù)以木塑薄片代替原來(lái)的紙作為原材料，同時(shí)用超聲波焊接取代現(xiàn)有的熱壓輥?zhàn)饔迷谕坑袩崛勰z的紙上進(jìn)行分層焊接，在一定程度上克服了傳統(tǒng)LOM技術(shù)的一些缺陷，改進(jìn)了LOM成型技術(shù)。 1 焊接成型原理 

材料的可焊性取決于其硬度和晶格結(jié)構(gòu)。超聲波焊接是利用超聲波的高頻振蕩對(duì)焊件接頭進(jìn)行局部加熱和表面清理，然后對(duì)材料施加壓力實(shí)現(xiàn)焊接的方法［6］。超聲波焊接木塑薄片不需要外加熱源，具有不受焊接性的約束，沒(méi)有氣、液相污染，能夠連接同種或異種金屬、半導(dǎo)體、塑料等特點(diǎn)。因其不存在熱傳導(dǎo)與電阻率的問(wèn)題，容易焊接高熱導(dǎo)率及高電導(dǎo)率的材料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程塑料的焊接領(lǐng)域［7］。

超聲波焊接木塑復(fù)合薄片實(shí)現(xiàn)分層疊加成型的原理與分層實(shí)體制造的快速成型原理類(lèi)似。主要是超聲波發(fā)生器將工頻電流（50 Hz）轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l振蕩電流（15 kHz），換能器利用逆壓電效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換成彈性機(jī)械能，聚能器放大振幅，并將其通過(guò)耦合桿、上聲極（焊頭）傳遞至木塑復(fù)合薄片［8］。該試驗(yàn)使用的焊接模具如圖1所示，焊接過(guò)程中將已切割好的木塑薄片按要求放置在模具上，然后啟動(dòng)按鈕，施加能量即可。由于2焊件結(jié)合處有很大阻力，超聲波能量聚集于此，2焊件在高頻振動(dòng)下劇烈地摩擦，產(chǎn)生的熱量使焊件結(jié)合處熔化，實(shí)現(xiàn)焊接。在上述基礎(chǔ)上，根據(jù)分層實(shí)體制造的成型原理，逐層累加木塑薄片焊接直至完成整個(gè)制件的分層焊接。

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://004km.cn 圖1 超聲波焊接機(jī)模具 2 焊接試驗(yàn) 2.1 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

明和ME3015KC 型超聲波塑料焊接機(jī)（上海明和公司），額定功率2 200 W，工作頻率15 kHz；ZS406E電動(dòng)加硫成型機(jī)（東莞卓勝機(jī)械設(shè)備有限公司）；SJSH30/SJ45雙階塑料擠出機(jī)組（南京橡塑機(jī)械廠）；SHR10A高速混粉機(jī)（張家港市通河橡塑有限公司）；CLS3500激光高速切割機(jī)（北京神州鐳射激光切割有限公司）。 2.2 試驗(yàn)材料選取和制備

在美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）中對(duì)木塑復(fù)合材料（WoodPlastic Composites，縮寫(xiě)為WPC）給出的定義是“一種主要由木材或者纖維素為基礎(chǔ)材料與塑料（也可以是多種塑料）制成的復(fù)合材料”［9］。試驗(yàn)選用的木塑薄片是木塑復(fù)合材料的一種，它兼有木材和塑料的優(yōu)點(diǎn)，制作原材料簡(jiǎn)單、來(lái)源廣，成本也相應(yīng)較低，且對(duì)環(huán)境污染小。

試驗(yàn)選用了PP/木粉和PE/木粉2種木塑薄片，2種薄片中木粉含量均為50%，加上46%的PP或HDPE，再加4%的其他助劑進(jìn)行混合。首先，將材料按配比要求進(jìn)行配料，經(jīng)高速混料機(jī)混合均勻，再由雙階塑料擠出機(jī)擠出，擠出的熔融態(tài)材料不冷卻，直接經(jīng)過(guò)電動(dòng)加硫成型機(jī)壓延成300 mm×200 mm塊狀、厚度在1.0~1.5 mm之間的薄片。為了便于試驗(yàn)的進(jìn)行，根據(jù)超聲波焊接機(jī)的特性和選用模具的大小，對(duì)熱壓成型后的大塊木塑薄片，根據(jù)三維CAD模型驅(qū)動(dòng)，選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，利用激光切割機(jī)將大塊木塑薄片統(tǒng)一切割為30 mm×30 mm的小塊正方形木塑薄片。切割好的原材料PP/木粉、PE/木粉正側(cè)面樣品如圖2a、b所示。

圖2 PP/木粉薄片（a）和PE/木粉薄片（b）2.3 試驗(yàn)方法

該試驗(yàn)直接采用超聲波焊接機(jī)對(duì)2種木塑復(fù)合薄片進(jìn)行逐層累加焊接，發(fā)生器的工頻電流為 50 Hz，焊接壓力 0.5 MPa，延遲時(shí)間和固化時(shí)間固定，焊機(jī)焊頭振動(dòng)時(shí)間（以下簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)振時(shí)間）根據(jù)試驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整。

2.3.1焊接工藝參數(shù)對(duì)試件性能的影響。

主要研究焊接機(jī)發(fā)振時(shí)間對(duì)試件性能的影響。在焊接壓力、延遲時(shí)間和固化時(shí)間固定的情況下，連續(xù)調(diào)整發(fā)振時(shí)間對(duì)2種材料分別進(jìn)行焊接，尋找各自的最優(yōu)化焊接參數(shù)。其中焊接壓力為0.5 MPa，延遲時(shí)間為2 s，固化時(shí)間1.5 s，發(fā)振時(shí)間的調(diào)整范圍是0.8~1.4 s，每間隔0.15 s改變1次發(fā)振時(shí)間，重復(fù)試驗(yàn)。

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://004km.cn 2.3.2材料厚度和種類(lèi)對(duì)試件性能的影響。

由于材料的種類(lèi)會(huì)影響焊接的效果，當(dāng)材料厚度和焊接參數(shù)一定時(shí)，選取PP/木粉和PE/木粉2種硬度不同的木塑薄片進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。受其他外部因素影響，壓延材料的厚度不是很均勻，為了便于一層層的累加焊接以達(dá)到最佳焊接效果，同時(shí)也更符合分層實(shí)體制造對(duì)材料厚度的要求，選取了厚度在1.0~1.5 mm之間相對(duì)均勻的木塑薄片。試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)材料種類(lèi)和焊接參數(shù)不變時(shí)，分別對(duì)厚度為1.0 mm、1.2 mm和1.4 mm 3種規(guī)格的材料進(jìn)行焊接。 3 結(jié)果與分析 3.1 焊接工藝參數(shù)的影響

由試驗(yàn)可知，發(fā)振時(shí)間對(duì)焊接的效果有著重要影響。由于超聲功率較大，當(dāng)其他參數(shù)固定，焊接材料逐層累加時(shí)，發(fā)振時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超聲振動(dòng)會(huì)波及到已經(jīng)焊好的材料，導(dǎo)致開(kāi)焊或者是材料相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，影響焊件強(qiáng)度；時(shí)間太短，又可能出現(xiàn)焊接不成功的現(xiàn)象，同樣影響焊件整體強(qiáng)度。因此，選取適當(dāng)?shù)陌l(fā)振時(shí)間，有利于焊接過(guò)程中各層材料原子間的充分熔化和均勻結(jié)合，使焊件整體效果較好，從而提高焊件的強(qiáng)度。

表1描述了PP/木粉和PE/木粉在延遲時(shí)間2 s和固化時(shí)間1.5 s不變時(shí)，改變發(fā)振時(shí)間的焊接情況。對(duì)比分析不同發(fā)振時(shí)間下的焊件效果可知：發(fā)振時(shí)間太短，木塑薄片不能完成焊接或是焊接面積小于50%，焊件強(qiáng)度明顯不夠；發(fā)振時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，焊接的偶然性很大，而且會(huì)導(dǎo)致材料邊緣翹起、本體熔化或是變黑，焊件強(qiáng)度同樣受到影響。綜合各項(xiàng)因素發(fā)現(xiàn)：焊接PP/木粉薄片發(fā)振時(shí)間為1.2 s、PE/木粉薄片發(fā)振時(shí)間為1.0 s時(shí)焊件達(dá)到較佳的效果，且在逐層累加的過(guò)程中，薄片間依然能夠很好地結(jié)合，焊件外形可觀且整體具有一定的強(qiáng)度。



表1 不同發(fā)振時(shí)間下PP、PE薄片的焊接情況對(duì)比

發(fā)振時(shí)間∥s PP/木粉的木塑薄片 PE/木粉的木塑薄片

0.8 材料結(jié)合面積小于50%，能手動(dòng)分開(kāi) 材料結(jié)合面積在50%左右，效果不明顯 0.9 材料結(jié)合面積在50%左右，效果不明顯 材料結(jié)合面積在70%左右，有一定的強(qiáng)度 1.0 材料結(jié)合面積略大于50%，焊接偶然性較大 結(jié)合面積達(dá)到90%，焊件厚度均勻、邊緣規(guī)整

1.1 材料結(jié)合面積在70%左右，有一定的強(qiáng)度 材料有相對(duì)滑動(dòng)，結(jié)合面積不理想 1.2 結(jié)合面積達(dá)到90%，焊件厚度均勻、邊緣規(guī)整 材料相對(duì)錯(cuò)動(dòng)明顯，本體部分變黑

龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://004km.cn 1.3 材料相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，本體有變黑趨勢(shì) 本體變黑，邊緣翹皮 1.4 相對(duì)滑動(dòng)明顯，本體變黑，邊緣翹皮 本體部分振碎，破壞明顯 3.2 材料種類(lèi)和厚度的影響

由試驗(yàn)可知，對(duì)于2種不同的木塑薄片材料，硬度越低的焊接越容易，由于PE/木粉材料的硬度小于PP/木粉材料，試驗(yàn)中當(dāng)材料厚度和焊接參數(shù)一定時(shí)，PE/木粉薄片較PP/木粉的薄片更容易被焊接上，焊接后效果也更明顯。由于材料的厚度會(huì)直接影響焊件的均勻度及強(qiáng)度，而經(jīng)熱壓機(jī)壓出的木塑薄片厚度存在不均勻的現(xiàn)象。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在材料種類(lèi)和焊接參數(shù)一定時(shí)，選用厚度越薄的材料越容易被焊接，焊接熔融結(jié)合也更好；對(duì)于厚度較大的同一種材料，要達(dá)到一定的焊接效果，必須延長(zhǎng)其焊接的發(fā)振時(shí)間。 4 結(jié)語(yǔ) 

該文提出的試驗(yàn)方法中，用木塑薄片代替紙作為成型材料，來(lái)源廣、成本低且環(huán)保；重要的是材料層與層之間的連接不再依靠黏接劑、堆焊材料和自熔合金，而是選取適當(dāng)?shù)膮?shù)直接利用超聲波焊接機(jī)焊接木塑薄片，在高頻振蕩下通過(guò)材料原子間的相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)固態(tài)連接。

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用超聲波焊接木塑薄片實(shí)現(xiàn)分層實(shí)體制造的快速成型方法是可行的，且具有較好的外觀效果。將分層疊片技術(shù)和超聲波焊接技術(shù)結(jié)合起來(lái)對(duì)木塑薄片進(jìn)行分層疊片焊接，不僅能保護(hù)材料本體不被污染，不產(chǎn)生焊渣、污水、有害氣體等廢物污染，也能較快地制作出需要的零件（模型），是一種既節(jié)能環(huán)保又高效的方法。該文提出的成型方法符合當(dāng)今對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)短周期、低成本、高質(zhì)量的要求，是一種新型的LOM快速成型方法。

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第二篇：分層實(shí)體技術(shù)的應(yīng)用

分層實(shí)體技術(shù)的應(yīng)用

上世紀(jì)80年代末出現(xiàn)了一項(xiàng)高新制造技術(shù)——快速成型技術(shù)(Rapid Prototypin)。按照快速成型技術(shù)使用的材料及工藝特點(diǎn)，主要分為L(zhǎng)OM(Laminated Object Manufacturing)分層實(shí)體制造工藝、SLA(Stereolithography Apparatus)立體光刻工藝、SLS(Selective Laser Sintering)選擇性燒結(jié)工藝、FDM(Fused Depostion Modeling)熔融沉積制造工藝等幾大類(lèi)，在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電、航空、醫(yī)療等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。

·如果零件結(jié)構(gòu)需要，還應(yīng)像鋼模一樣設(shè)計(jì)抽芯、滑塊、頂桿等結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)是否合理對(duì)于注塑件能否順利脫模至關(guān)重要，也是紙基注塑模具設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵之一。

·流道、澆口、排氣口設(shè)紙基模具的流道與澆口，不必像鋼模那樣設(shè)計(jì)主流道、分流道、澆口、冷料穴等完整的澆注系統(tǒng)，而采用模具表面直接到注塑件的簡(jiǎn)易澆口設(shè)計(jì)，澆口位置選取時(shí)主要考慮一般應(yīng)在最低點(diǎn)或相對(duì)低點(diǎn)以利于聚氨酯材料充滿(mǎn)型腔及自然排氣，盡量設(shè)置在不影響注塑件外觀的部位，盡量設(shè)置在殘留冷料少以及便于取出的位置。排氣口一般應(yīng)設(shè)計(jì)在相對(duì)高點(diǎn)及排氣死角位置以保證聚氨酯材料充滿(mǎn)型腔。

·鎖模、定位設(shè)計(jì)鎖模、定位設(shè)計(jì)主要是考慮反應(yīng)式低壓注塑過(guò)程是以手工操作為主，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)計(jì)孔位，以便注塑時(shí)用螺栓緊固鎖模并定位。

紙基注塑模具制造紙基模具的制造過(guò)程實(shí)際上就是紙基快速原型件的制作過(guò)程，即按照紙基快速原型件的制作方法來(lái)制造紙基注塑模具的動(dòng)模、定模、抽芯、滑塊、頂桿、嵌塊等各個(gè)部件，分別處理、裝配，制作出完整的紙基注塑模具。

首先將設(shè)計(jì)好的紙基模具各個(gè)部件的三維CAD模型按照有效用紙、強(qiáng)度優(yōu)化、便于剝離等紙基件制作原則在三維設(shè)計(jì)軟件中合理裝配，一次或數(shù)次制作完成，將裝配好的文件轉(zhuǎn)換為快速成型機(jī)所能接受的STL文件并輸入快速成型機(jī)進(jìn)行紙基件的制作，然后將制作完成的紙基模具快速原型件進(jìn)行廢料剝離、零部件分離，反復(fù)多次涂漆、打磨，各部件修整、試裝配，最終完成紙基模具各零部件快速原型件的制作。

反應(yīng)式低壓注塑

首先將各個(gè)零部件在適當(dāng)?shù)谋砻鎳娡棵撃?，然后按照設(shè)計(jì)好的孔位進(jìn)行定位、鎖模，模具裝配完成后將反應(yīng)式樹(shù)脂與固化劑在常溫常壓下用電動(dòng)低壓注塑機(jī)注入紙基模具中，完成注塑件的澆注過(guò)程。待完全固化后，拆開(kāi)模具，取出注塑零件。按需要進(jìn)行修整、打磨、噴漆等處理以滿(mǎn)足工藝要求。

由于反應(yīng)式注塑材料與紙基件表面強(qiáng)化漆同為聚氨酯類(lèi)材料，為防止兩者之間發(fā)生反應(yīng)而影響脫模，應(yīng)采取有效的隔離措施或噴涂具有隔離作用的脫模劑。

這一快速模具技術(shù)已在摩托車(chē)空濾蓋及護(hù)板等塑料覆蓋件的研制中得到應(yīng)用，實(shí)踐表明紙基注塑模具具有制作周期短、精度高、使用壽命較硅膠模長(zhǎng)(可達(dá)數(shù)十件至數(shù)百件)的特點(diǎn)，注塑工藝簡(jiǎn)便、注塑件質(zhì)量良好，完全滿(mǎn)足新產(chǎn)品研制與開(kāi)發(fā)中小批量生產(chǎn)的要求。

基于LOM技術(shù)的注塑模具無(wú)論是在新產(chǎn)品試制還是在中小批量生產(chǎn)方面都得到了廣泛應(yīng)用，其中直接制造反應(yīng)式低壓注塑模具的工藝方法具有模具制作速度快、成本低、工藝簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，有著良好的應(yīng)用前景。

紙基注塑模具在模具設(shè)計(jì)思路、考慮要素以及模具結(jié)構(gòu)等方面與鋼模設(shè)計(jì)類(lèi)似，紙基注塑模具的設(shè)計(jì)實(shí)際上已經(jīng)完成了鋼模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，稍加改變并完善?？虻韧鈬o助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可迅速投入模具生產(chǎn)，為并行工程的順利實(shí)施提供了有力的保障。(end)

光固化成型技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用

要將一種新產(chǎn)品成功地投入到競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中需要其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度快及生產(chǎn)周期短。只有將快速與柔性制造工藝結(jié)合才能達(dá)到理想效果。SLA集現(xiàn)代控制技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)和新材料科學(xué)的成果與一體，突破了傳統(tǒng)加工模式，大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前光固化快速成型技術(shù)的應(yīng)用主要有:

(1)用SLA制造模具

用SLA工藝快速制成的立體樹(shù)脂?？梢源嫦?zāi)＿M(jìn)行結(jié)殼，型殼焙燒時(shí)去除樹(shù)脂膜，得到中空型殼，即可澆注出具有高尺寸精度和幾何形狀、表面光潔度較好的合金鑄件或直接用來(lái)制注射模的型腔，可以大大縮短制模過(guò)程，縮短制品開(kāi)發(fā)周期，降低制造成本。

(2)對(duì)樣品形狀及尺寸設(shè)計(jì)進(jìn)行直觀分析

在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，雖然可以借助設(shè)計(jì)圖紙和計(jì)算模擬對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，但不直觀，特別是形狀復(fù)雜產(chǎn)品，往往因難于想象其真實(shí)形貌而不能作出正確、及時(shí)的判斷。采用SLA可以快速制造樣品，供設(shè)計(jì)者和用戶(hù)直觀測(cè)量，并可迅速反復(fù)修改和制造，可大大縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)符合預(yù)期的形狀和尺寸要求。

(3)用SLA制件進(jìn)行產(chǎn)品性能測(cè)試與分析

在塑料制品加工企業(yè)，由于SLA制件有較好的機(jī)械性能，可用于制品的部分性能測(cè)試與分析，提高制品設(shè)計(jì)的可靠性。

(4)進(jìn)行單件或小批量產(chǎn)品的制造

在一些特殊行業(yè)，有些制件只需單件或少于50的小批量，這樣的產(chǎn)品通過(guò)制模再生產(chǎn)，成本高，周期長(zhǎng)。一般可用SLA直接進(jìn)行成型，成本低，周期短。

(5)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

外科醫(yī)生已利用CT與MRI所得數(shù)據(jù)，用SLA制造模型，以便策劃頭顱和面部手術(shù)。他們還用SLA制成模型進(jìn)行復(fù)雜手術(shù)練習(xí)，為牙齒、骨移植等手術(shù)設(shè)計(jì)樣板。

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)應(yīng)用燒結(jié)工藝的研究

為使成型零件獲得預(yù)期的效果，必須對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行控制。除了材料、設(shè)備方面提供必要的條件外，一些燒結(jié)工藝參數(shù)的控制尤為重要，如激光束的光斑直徑大小、掃描速度、掃描間隔、掃描的粉層厚度等，都會(huì)影響到材料在熔化和凝固結(jié)晶的過(guò)程，從而直接影響成型零件的精度、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、表面物理化學(xué)性能等。研究的方向主要集中在建立起可供選擇的方案和參數(shù)模塊，用戶(hù)根據(jù)需要從中選取某一方案及參數(shù)，并可對(duì)其進(jìn)行更改和調(diào)整，從而使成型零件達(dá)到很好的制造效果。目前這一技術(shù)主要由成型設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)廠家來(lái)進(jìn)行研究，隨設(shè)備提供服務(wù)，由于缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累，很不完善，大多作為參考推薦使用。3 該技術(shù)的應(yīng)用及其影響

在金屬鋼模具的制造中，制造成本高、制造周期長(zhǎng)是很普遍的現(xiàn)象，特別是型腔、型芯類(lèi)關(guān)鍵零部件，往往成為整個(gè)模具生產(chǎn)制造的關(guān)鍵，它的制造工藝也成為制造周期、制造成本、模具質(zhì)量、使用壽命等的主要影響因素。在傳統(tǒng)模具制造工藝中，由于它的生產(chǎn)工序多且復(fù)雜，所需制造設(shè)備的類(lèi)型也很多，鍛、刨、銑、車(chē)、鏜、磨，包括較先進(jìn)的數(shù)控、電火花和精密雕刻等等加工技術(shù)都能用得上，是集各種加工技術(shù)綜合應(yīng)用的一個(gè)領(lǐng)域，盡管如此，一些復(fù)雜型腔的制造仍感覺(jué)很困難，還得借助其他特殊方法。由此可見(jiàn)，它的高成本慢速度是不睜的事實(shí)。

選擇性激光燒結(jié)制作金屬鋼模具技術(shù)的出現(xiàn)，恰好彌補(bǔ)了這一缺陷，它的優(yōu)勢(shì)在于只需用SLS設(shè)備和相應(yīng)的金屬粉末材料在較短的時(shí)間內(nèi)制造出形狀復(fù)雜的型腔零件，總的制造成本下降了，是一種快速價(jià)廉的模具制造方法。特別是新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)試制、產(chǎn)品改型等以快、變?yōu)橹饕攸c(diǎn)的試制用生產(chǎn)模具的制造尤其適用，再就是形狀較復(fù)雜的模具型腔零件，采用該技術(shù)其制造工藝的周期就大為縮短，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)，為迅速地?fù)屨际袌?chǎng)、贏得商機(jī)提供了先進(jìn)的制造工藝和加工手段。

在金屬鋼模具領(lǐng)域中，這一技術(shù)已經(jīng)被注射模等以塑料制品為主要加工對(duì)象的模具制造業(yè)所采用。另一個(gè)以鋁、鋅、鎂等低熔點(diǎn)合金為加工對(duì)象的壓鑄模行業(yè)也成為了該技術(shù)的又一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。隨著對(duì)SLS技術(shù)研究的深入，對(duì)成型粉末材料和工藝控制技術(shù)的改進(jìn)，還可以擴(kuò)大到強(qiáng)度、硬度有著更高要求的其它鋼模具制造行業(yè)，如沖壓模具等。

SLS技術(shù)在金屬鋼模具領(lǐng)域的研究與應(yīng)用不僅對(duì)模具的制造帶來(lái)了全新的方法，也促進(jìn)了SLS技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用研究與進(jìn)步，比如在功能性的金屬零件制造方面。因此，加快它的研究，提高成型精度、物理力學(xué)性能和工作壽命，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)有著重大和深遠(yuǎn)的意義。

第三篇：最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》和《輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件》學(xué)習(xí)研討

最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》和《輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件》學(xué)習(xí)心得

2010年10月9-13日，本人和牟主任參加了由中國(guó)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)舉辦的：最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》和《輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件》解析暨鋼結(jié)構(gòu)焊接與輸電線路鐵塔、鋼管塔新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用研討班。

最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（報(bào)批稿），由規(guī)范主編單位：中冶建筑研究總院有限公司的馬德志高工上課。新版《輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件》GB/T2694，由中國(guó)電力科學(xué)研究工作院的徐德錄高工上課。

最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》是針對(duì)，現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接標(biāo)準(zhǔn)都是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還沒(méi)有一本統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間存在協(xié)調(diào)不夠，統(tǒng)一性差，特別是涉及跨行業(yè)、跨部門(mén)應(yīng)用的共性技術(shù)，給標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用帶來(lái)了諸多不方便，制約了行業(yè)之間相互的交流，給使用造成不應(yīng)該的混亂；是以現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和參照歐、美、日等先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)而編寫(xiě)。

規(guī)范適用于工業(yè)與民用鋼結(jié)構(gòu)工程中承受靜荷載或動(dòng)荷載、鋼材厚度大于或等于3mm的結(jié)構(gòu)的焊接。本規(guī)范適用的焊接方法包括焊條電弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、自保護(hù)電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及其組合。規(guī)范并沒(méi)有規(guī)定適用的具體結(jié)構(gòu)類(lèi)型，一般桁架或網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)、多層和高層梁—柱框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)、電站電力塔架、非壓力容器罐體以及各種設(shè)備鋼構(gòu)架、工業(yè)爐窯罐殼體、照明塔架、通廊、工業(yè)管道支架、人行過(guò)街天橋或城市鋼結(jié)構(gòu)跨線橋等鋼結(jié)構(gòu)的焊接均可依據(jù)或參考本規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

對(duì)我們廠焊接工藝技術(shù)管理有重要的指導(dǎo)意義的內(nèi)容有：焊接工藝編寫(xiě)制定；焊接工藝評(píng)定一般規(guī)定；替代原則；試件和檢驗(yàn)試樣的制備；免予焊接工藝評(píng)定；承受靜荷載結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)；需疲勞驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)；焊工考試等。

新版《輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件》GB/T2694與2003版的主要區(qū)別，在總結(jié)、吸收了近年來(lái)架空輸電線路鐵塔制造中的新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用成果。主要技術(shù)內(nèi)容的改變：

1、考慮特高壓鐵塔產(chǎn)品的特點(diǎn)；

2、增加了術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)；

3、增加了對(duì)原材料的要求；

4、調(diào)整、增減了部分項(xiàng)目和公差；

5、增加了試組裝的指標(biāo)要求；

6、修改了檢驗(yàn)要求。

要求每種焊材第一次使用前應(yīng)進(jìn)行熔敷試驗(yàn)；要求8.8級(jí)及以上的螺栓應(yīng)有強(qiáng)度和塑性試驗(yàn)的合格證明；制彎要求更明確：其邊緣應(yīng)圓滑過(guò)渡，表面不應(yīng)有裂紋和明顯的折皺、凹面和損傷，劃痕深度不應(yīng)大于0.5 mm，角鋼邊厚最薄處不應(yīng)小于原厚度的70%，增加了豁口制彎焊接要求：切割處應(yīng)采用相同材質(zhì)和厚度的材料補(bǔ)焊，焊縫質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)焊縫要求，且焊縫處不應(yīng)影響安裝，增加了熱彎冷卻要求：應(yīng)自然冷卻，必要時(shí)采取適當(dāng)保溫措施使其緩冷（考慮了高強(qiáng)鋼的特殊要求），規(guī)定了制彎允許偏差要求（包含了大規(guī)格角鋼）。新增制孔后孔壁與零件表面的邊界交接處，不應(yīng)有大于0.5mm的缺棱或塌角的要求，新提出了不同材質(zhì)鉆孔最低要求，如Q420鋼12mm厚以下可以以沖孔（但沒(méi)有Q460的要求），提出了制孔允許偏差（部分尺寸有所放寬）。

焊接，新增了焊接工藝評(píng)定要求，新增了焊工資格要求，明確了焊接基本規(guī)定，新增焊縫坡口要求，新增焊接返工要求，詳細(xì)規(guī)定了焊縫外觀與內(nèi)部質(zhì)量要求，增加了焊后去應(yīng)力處理要求。與2003版相比，變化較大，考慮了高強(qiáng)鋼的諸多焊接要求，規(guī)定更加詳細(xì)，要求也更高。

與舊版標(biāo)準(zhǔn)比新增加內(nèi)容和變化都很多，都是在吸取工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。

以上是本人此次培訓(xùn)的一點(diǎn)心得和想法，不對(duì)之處敬請(qǐng)見(jiàn)諒。