2020年2月24日星期一

3D打印究竟是怎麼打印


  一、三維設計
  三維打印的設計過程是:先通過計算機建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面,即切片,CNC模型從而指導打印機逐層打印。
  設計軟件和打印機之間協作的標准文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
  二、3D打印過程
  打印機通過讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來,再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在於其幾乎可以造出任何形狀的物品。
  打印機打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米,即0.1毫米。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統方法制造出一個模型通常需要數小時到數天,根據模型的尺寸以及複雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時,當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和複雜程度而定的。
  傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品,而三維打印技術則可以以更快,更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。
  三、完成
  三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法:先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體,逆向工程再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

  有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物,比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易於除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。

3D 打印機有哪些種類?分別是如何工作(二)


  SLA立體平版印刷技術
  SLA立體平版印刷技術以光敏樹脂為原料,通過計算機控制激光按零件的各分層截面信息在液態的光敏樹脂表面進行逐點掃描,被掃描區域的樹脂薄層產生光聚合反應而固化,形成零件的一個薄層。一層固化完成後,產品設計公司工作台下移一個層厚的距離,然後在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂,直至得到三維實體模型。該方法成型速度快,自動化程度高,可成形任意複雜形狀,尺寸精度高,主要應用於複雜、高精度的精細工件快速成型。
  SLS選區激光燒結技術
  SLS選區激光燒結技術是通過預先在工作台上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非金屬粉末),然後讓激光在計算機控制下按照界面輪廓信息對實心部分粉末進行燒結,然後不斷循環,層層堆積成型。該方法制造工藝簡單,材料選擇范圍廣,成本較低,成型速度快,主要應用於鑄造業直接制作快速模具。
  DLP激光成型技術
  DLP激光成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似,不過它是使用高分辨率的數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態光聚合物,逐層的進行光固化,由於每層固化時通過幻燈片似的片狀固化,因此速度比同類型的SLA立體平版印刷技術速度更快。該技術成型精度高,在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。
  UV紫外線成型技術

  UV紫外線成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似類似,不同的是它利用UV紫外線照射液態光敏樹脂,一層一層由下而上堆棧成型,樣品模型成型的過程中沒有噪音產生,在同類技術中成型的精度最高,通常應用於精度要求高的珠寶和手機外殼等行業。

3D 打印機有哪些種類?分別是如何工作(一)


  3D打印技術是一系列快速原型成型技術的統稱,其基本原理都是疊層制造,由快速原型機在X-Y平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀,逆向工程而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移,最終形成三維制件。目前市場上的快速成型技術分為3DP技術、FDM熔融層積成型技術、SLA立體平版印刷技術、SLS選區激光燒結、DLP激光成型技術和UV紫外線成型技術等。
  目前3D打印機種類大體分為兩類:工業級3D打印機和桌面級3D打印機。這個按照打印精度劃分的,根據不同的打印工藝又分為1.選擇性激光燒結(selective laser sintering,SLS)材料為熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末、2.直接金屬激光燒結(Direct metal laser sintering,DMLS)材料為幾乎任何合金、3.熔融沉積式(Fused deposition modeling,FDM)材料為熱塑性塑料,共晶系統金屬、可食用材料、4.立體平版印刷(Stereolithography,SLA)材料為光硬化樹脂(photopolymer)、5.數字光處理(Digital Light Processing,DLP)材料為液態樹脂、6.熔絲制造(Fused Filament Fabrication,FFF) 材料為聚乳酸、ABS樹脂、7.融化壓模式(Melted and Extrusion Modeling,MEM)材料為金屬線、塑料線8.分層實體制造(Laminated object manufacturing,LOM)材料為紙、金屬膜、塑料薄膜、9.電子束熔化成型(Electron beam melting,EBM)材料為鈦合金、10.選擇性熱燒結(Selective heat sintering,SHS)Thermoplastic powder、11.粉末層噴頭3D打印(Powder bed and inkjet head 3D printing,PP)材料為石膏
  3DP技術
  采用3DP技術的3D打印機使用標准噴墨打印技術,通過將液態連結體鋪放在粉末薄層上,以打印橫截面數據的方式逐層創建各部件,創建三維實體模型,采用這種技術打印成型的樣品模型與實際產品具有同樣的色彩,3D列印還可以將彩色分析結果直接描繪在模型上,模型樣品所傳遞的信息較大。
  FDM熔融層積成型技術

  FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地塗敷在工作台上,快速冷卻後形成一層截面。一層成型完成後,機器工作台下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層,直至形成整個實體造型。其成型材料種類多,成型件強度高、精度較高,主要適用於成型小塑料件。

空氣淨化器濾網種類 它們如何攔截汙染物?


  眾所周知,空氣淨化器的誕生就是為了淨化空氣、保衛呼吸、締造健康潔淨的生活環境。大部分的空氣淨化器都是通過濾網來淨化空氣,袋型濾網去除空氣中的汙染物。今天筆者就要和大家分享空氣淨化器濾網到底有哪些類型?並且告訴您它們都是如何攔截空氣中的汙染物?
  前置濾網
  前置濾網也稱初效過濾網,其背後有一塊海綿,可以吸附生活環境中的較大毛發,碎屑;同時吸附空氣中的異味,初效過濾網可以水洗。
  HEPA濾網
  HEPA 是High Efficiency Particulate Air Filter (高效率空氣微粒濾芯)的縮寫,HEPA過濾網由一疊連續前後折疊的亞玻璃纖維膜構成,形成波浪狀墊片用來放置和支撐過濾界質。HEPA 它是一種國際公認最好的高效濾材,它最初應用於核能研究防護,現在大量應用於精密實驗室、醫藥生產、原子研究和外科手術等需要高潔淨度的場所。
  HEPA由非常細小的有機纖維交織而成,對微粒的捕捉能力較強,孔徑微小,吸附容量大,淨化效率高,並具備吸水性。HEPA等級在H13級的屬於TURE HEPA,它可以有效過濾空氣中0.3微米的顆粒物,高效PM2.5、甲醛/苯、烹飪油煙、鞋櫃臭汗味、衛生間異味、香煙味、花粉等,其淨化率為 99.97% 。無塵室檢測需要提醒的是,HEPA濾網在使用一段時間後,表面都會吸附很多細菌,毛發灰塵顆粒,甚至會堵塞過濾網,從而影響進氣、影響空氣淨化的效果,所以需要及時更換新濾網。
  活性炭濾網
  提到活性炭,一定不會陌生,它是一種黑色無定形粒狀物或細微粉末,它可以去除甲醛。當然普通活性炭只能吸附一定量的甲醛,無法分解甲醛。現在空氣淨化器產品中有除甲醛濾網,它是使用化學改性或者帶有催化功能的活性炭,它才能牢牢固定或分解甲醛。它還具有較大的吸附容量,可以輕松吸附對苯、甲苯、二甲苯和四氯化碳等空氣中有害氣體。值得注意的是,當活性炭濾網用了一段時間後要及時更換,免得造成環境的二次汙染。
  高壓靜電集塵
  高壓靜電集塵最大的好處就是不用更換濾網,無耗材節約用戶費用。使用一段時間後,只需將它拆卸下來,手動清洗後,再晾幹,就可以放入機器重複使用。當然,高壓靜電集塵也有它不好的一面,容易產生臭氧。目前高壓靜電集塵技術水平參差不齊,高水平技術可以確保臭氧發生量在安全范圍內。
  有用戶問到:是不是HEPA濾網等級越高,淨化效果就越好?這個說法是錯誤的。對於等級越高的HEPA濾網它的表面太密閉,對氣流的阻礙也就越大。如果是小型淨化器配置了H13級濾網,你將會損失室內空氣循環的效率,此時反倒H11級濾網更適合這類機型。

  還有用戶說:空氣淨化器CADR值越高,濾網製造商淨化效果就好?這說法不是對的。因為衡量空氣淨化器淨化效果,還有CCM(容塵量),只有當CCM也同樣高時,才能證明這台空氣淨化器不僅淨化效率快,而且淨化能力也強,濾網使用壽命也越長。

空氣淨化器濾網選購有標准可依


  全國家用電器標准化技術委員會正推動淨化器核心零部件標准制定,無塵室檢測《空氣淨化器用濾網過濾器》《空氣淨化器用靜電式集塵過濾器》兩個行業標准已進入收尾階段,預計2018年正式出台。
  過濾網是衡量空氣淨化器淨化能力的核心部件,《空氣淨化器用濾網過濾器》《空氣淨化器用靜電式集塵過濾器》兩個行業標准可按照淨化原理進行區分,性能技術指標主要是單次過濾效率和容汙量,前者表示淨化能力,後者表示濾網使用壽命,消費者單獨采購濾網時,可以重點關注這兩個項目。
  去年實施的空氣淨化器新國標,主要針對整機進行測試,而消費者在獨立選購濾網更換時並沒有可參考的零部件標准;空氣淨化器中國環境標志標准的正式實施,消費者可以把淨化器產品上是否貼有中國環境標志作為購買淨化器產品的重要依據之一,來選擇適合自己的空氣淨化器產品;2018年,和濾網相關的這兩大行業標准實施後,無疑將為消費者選購提供直接參考。
  目前,市面上主流的除甲醛技術,包括物理吸附、化學反應吸附、氧化分解、光催化氧化、等離子體等,其中化學反應吸附是主流的除甲醛技術。甲醛過濾網一般有夾碳布、碳棉、蜂窩等三種形式。消費者在選購濾網的時候,不妨參考以下幾點進行選購;首先是聞味道,無異味是最基本的要求;濾網製造商其次是掂重量,並非越重越好;再來是考慮品牌,擁有技術研發實力的企業,生產的濾網會更加靠譜。而CADR(潔淨空氣量)、CCM(累計淨化量)等數值也值得參考,最終結合自身需求和購買預算,選購性價比高的產品。
  自空氣淨化器新國標實施以來,新國標推動了行業規范發展,產生了明顯的優勝劣汰效應,實施一年來約有上百個空氣淨化器品牌從行業消失。即將在2018年出台的《空氣淨化器用濾網過濾器》《空氣淨化器用靜電式集塵過濾器》將能夠最大程度地幫助消費者選擇適合的空氣淨化器濾網產品以解決室內環境汙染問題,並促進和規范空氣淨化器市場的健康發展。

  相關業內人士分析表示,自空氣淨化器新國標和中國環境標志標准推出後,消費者對於空氣淨化器的購買變得更為理性,對產品的考察也更加明確,在選擇時增加了對同類產品的比較和衡量。廠商對於消費者上述心理應予以重視,根據產品的性能和消費者的關注點調整產品策略。新標准的提出不僅有利於行業的穩定發展,也預示著空氣淨化器行業邁入了規范化進程,也將加速行業新一輪洗牌,促進行業的可持續發展。

2020年2月7日星期五

壓鑄件的真空定義


  所謂真空(vacuum)一詞來源於拉丁語的“vacuus”,意思是空(empty)。按基本的物理定義說:真空是指絕對無物質的空間。日常中指封閉的空間內,Tray盤其空氣或其它氣體已被排出至非常高的程度,感覺上是一種空蕩無物的空間。
  我們用大氣壓(標准壓力)作為真空的參照點。包裝公司大氣壓是一個壓力單位,等於海平面的空氣壓力或約等於 1019mbar。
  真空測量值為:1 bar (kg/cm2) = 1000mbar (1019 g/cm2) = 750mmHg
  = 100000 Pa =100000N/m2
  在優化的真空應用中,型腔內可達到 50 mbar(375mmHg)以上真空度。真空成型在實際生產中,鋅合金壓鑄件質量在 700 mbar(500mmHg)起就可以觀察到內部結構的改變。
  為什么壓鑄件的合金結構會出現缺陷呢?以下是其中一些主要原因:
  空氣和煙氣與壓射合金混合在一起形成微氣孔其氣體壓力高於最終鋅合金的壓射壓力,這往往是由於澆口過薄引起的, 一些由於熱量不平衡在金屬固化時所產生的不規則圓形的縮孔,,如果充型時間沒有達到預設定,會看到冷隔或者細微處的未充填,泡殼金屬的溫度和模溫沒有得到優化,金屬流動會受到很大的影響,一個不爭事實是,為獲得理想的壓鑄合金構件,必須盡可能的減少噴射的熱金屬與型腔內的空氣和煙氣接觸;換言之,就是在壓射開始至結束的全過程中盡可能地降低型腔內的空氣和煙氣的氣體壓力,將整個過程的氣體含量減少到一個近於理想的狀況。抽真空就是要用來解決這個排氣問題。

  在傳統的壓鑄過程中,折盒型腔內空氣和由脫模劑形成的水氣以及潤滑油產生的煙氣,在壓射開始階段將被壓縮至 1600 mbar(A)。在接下來的充型階段,型腔內的氣體壓力會飆升至兩到三倍(C)。在一些極端的截面上,如最後充型部位或者充型死角處,固化時的最終壓射壓力甚至會低於在同一截面內的氣體壓力,其氣壓超過了 100 bar。這就是為什么壓鑄廠家會在鑄件中的一些截面上發現圓而光滑的氣孔。

真空壓鑄技術應用


  真空在當今高質量高壓壓鑄生產中已是一個不可缺少的必要手段,但關鍵在於如何正確將真空技術與實際壓鑄生產工藝結合起來,為更多的用戶所用。真空成型這其中有很多因素需要在實踐中掌握與應用:諸如正確理解真空技術;選用恰當的真空系統和模具排氣裝置;設計和制造准確的模具;如何實時偵測壓鑄真空工藝控制數據;以及真空系統的使用,現場操作和維護等等。
  首先真空系統的的供應商和廠家要協同努力,尤其在用戶使用的早期,需要共同討論模具制作方案和設計要求,還需就壓鑄機壓鑄工藝和模具抽氣(出氣口)位置選定等技術服務。
  有色金屬的壓鑄,我們有涉及到Tray盤冷式和熱室壓鑄。
  真空壓鑄的應用對於冷室和熱室並無本質上的區別,在模具合模後型腔形成封閉的瞬間,采用抽真空的方式將其型腔內部的空氣以及壓射頭潤滑油在料筒內產生的煙氣盡可能排除,此過程采用所謂的抽真空將形成“負壓”。由於其工藝特點,在具體的應用實施上,采取了一些不同的方法,泡殼要求對不同形狀的產品在模具設計時就需要考慮氣道位置確定。
  熱室鋅壓鑄的基本特點和氣體帶來的不良品現象
  用於壓鑄的鋅合金通常主要為鋅加入了適量的鋁和銅折盒,加入鋁是為了提高其合金的強度和沖擊韌性;而加入銅是為了進一步提高合金的硬度。也往往會加入少量的鎂。由於其熔點較低, 廣泛被用來生產汽車,衛浴,家用,裝飾和安全產品等選用。
  壓鑄產品工藝特點如下:
  1.表面光滑平順,可減少再加工成本,鑄造成本價低廉:
  2.易制做薄壁或要求尺寸穩定包裝公司的各種鑄件
  3.適於幾何形狀高度複雜的鑄件
  4.對具有延展性要求的鑄件
  5.可制作具有抗沖擊性要求的鑄件
  6.機加工後要求無瑕疵
  7.易於鍍層和塗層
  8.產品產周期短可一模多件
  9.較低的合金溫度,較少熔煉成本
  10.可延長的模具壽命
  鑄件的常見氣體帶來的不良品現象,主要由於熔解液態中夾有含氫成分,和型腔內空氣水氣煙氣等所產生的,一般我們常見的:
  1.模具充型不良
  2.鑄件在加工後出現氣孔
  3.鑄件由於氣孔率所引起的延展性減低
  4.氣密性不達標,鑄件產生泄漏
  5.在特氟龍鍍層,鍍鉻,噴粉等工藝中出現氣泡
  6.鑄件尺寸不穩定等

  無論用戶和生產廠都對此不良率反應很敏感,它最終會使得產品的成本增加減少收益,因而失去市場競爭力。

模具抽真空機配置介紹


  產品特性:
  1、有效消除部件缺陷,提升表面精細度及光潔度。
  a.提高部件機械性能、提高熱處理效果、改善密度,使部件內部分子結構更為緊密。
  b.解決研掃脫皮現象、真空成型減少表面塗裝電鍍起泡、延長模具使用壽命、解決盲孔欠料問題;
  c.提高型腔填充效果,提升成型過程流動性。
  2、產品機動性能更強,可手動推移,包裝公司可刹車制動,輕便靈活,。
  3、壓力感應器數顯可視,能自定壓力值,使壓力工藝監控更加方便直觀。
  4、外觀制作精良,美觀整潔,Tray盤結構設計合理可靠,適應各種車間環境。
  真空成型是當今的對高質量壓鑄、注塑成型生產中已是一個不可缺少的必要手段,但關鍵在於如何正確將真空技術與實際生產工藝結合起來,能讓更多的用戶所用。這其中有很多因素需要實踐中掌握與引用:諸如正確理解真空技術;選用恰當的真空系統和模具排氣裝置;泡殼設計和制造准確的模具;采用實時偵測真空工藝控制數據;以及真空系統與模具比配,操作和維護等等。

  盡管近年來傳統的設備和工藝得到了很大的改善和提高,但並不是說好的設備加上高等教育人才就一定能生產出最好的產品。所以人們總是在接受新理念的同時,折盒更願意依賴自己的實際經驗。不錯,正如真空壓鑄和真空注塑在引入中國一樣,掌握真空技術,積累應用經驗必將成為廠家制勝的法寶。

淺談工業吸塵器的發展趨勢


  目前,工業吸塵器有一個廣闊的市場,每年的國際需求量非常大,預計未來的市場需求將持續增長,在國內市場目前工業吸塵器市場尚處於市場發展的初期,集塵設備工業吸塵器的使用還不普遍的。
  工業吸塵器與傳統吸塵器相比較,這類工業吸塵器能持續使用20小時,作用力強,儲塵量,壽命長,耐高溫,特別是這種工業吸塵器對吸取的垃圾無要求,各種材料,各種形狀的垃圾都可以吸取,通過過濾介質,如過濾器,袋式過濾器的調整,可以吸收高達0.1微米精度固體顆粒,可用於化工,精密機械工業的清理。工業吸塵器還有利用壓縮空氣作為動力的手動變速器,集塵機快速高效的高速真空裝置或高速氣動清洗槍。這些設備都提高了工業吸塵器的工作效率。

  工業吸塵器用於收集運輸過程中產生的廢物灰塵、煙霧、顆粒、水和其它廢物,工業吸塵器使用交流電源,功率較大,一般可分為移動和固定兩種,其工作原理是通過電機驅動(高壓延伸或者使用一台機器)在一定空間中產生負壓力,從而產生吸引了,把需要吸取的雜物吸入後進行過濾處理。

傳統壓鑄和真空壓鑄中型腔內氣體壓力區別


  當采用真空壓鑄後,在型腔內的空氣和煙氣含量被減至最低:在充型開始時(A)空氣和煙
  氣的壓力可被降至 200 mbar,真空成型甚至 100 mbar 以下。就算在壓鑄的條件並不十分完美的時候, 比如有抽芯間隙和模具在一定磨損和變形後,仍有可能在充型最後階段(C)達到 300 mbar。采用真空壓鑄時此時型腔空氣和煙氣含量將減低至 10 到 1000 倍以下。這使得生產均勻和高質量壓鑄件成為可能。因為在型腔中阻力銳減,所要求的充型時間將會得以滿足;薄壁部分的充填也得到了保證。
  模具合模時的密合度:是壓鑄模的制作精度基本保證,Tray盤也是提高質量產品的基本要求,模具表面的清潔和幹爽度。越清潔越幹爽,壓射時產生煙氣的量就越少,抽真空系統在實際的壓射周期中的“負壓度”效果就越高,壓射速度於抽真空時間有相應關系,所提供的抽氣時間有限,真空機的抽氣能力需大於壓射時模具的排氣要求。為實現“全過程真空”排氣和實時真空度的偵測控制,要求模具的排氣與真空通道設置流量匹配需進行流動阻力計算,泡殼設計合適的走向,長度和截面面積。
  包括澆口設置和真空接口設置。以及集渣包位置設定,同時集渣包對平衡模溫分布配置。
  真空壓鑄原理
  將真空閥或排氣塊(由模具配合制作)連接在模具上,折盒通過設在模具上的抽氣通道與模具型腔相連接。
  真空閥或排氣塊通過抽真空膠管連接真空機內的控制閥將空氣抽入真空罐(容器)相連。真空泵的作用是有電機驅動旋片式離心真空壓力泵,將真空罐內的空氣和煙氣將被排除,壓力降至負壓,經由與此相連的真空膠管,模具內部型腔與真空機內的控制閥有效地連為一體。一旦真空罐上的控制閥在控制箱內 PLC 輸出信號指令後開啟,也就是抽真空開啟,型腔內的氣體將被抽入至真空罐中。要注意的是,在沖頭完全覆蓋住進料口之前,真空不能啟動,也就是要求合模狀態時型腔和料管形成密閉時,包裝公司在壓射啟動到壓射完畢關閉控制閥。所以不會因為大氣壓與抽真空間的壓差將熔液注入型腔內。
  正是采用了方達瑞真空閥,才有可能在通過連接真空閥的通道實時測量到壓射時的型腔真空度。該測量值一定要是通過單獨連接的管線反饋給真空機的。其它任何方式的測量都不能更真實地反映型腔的實際壓力情況。

  與冷室壓鑄相比,熱室的真空操作過程完全一致,如壓射時型腔內真空度的測量,開模後汙染度的檢測和閥體壓縮空氣反吹等等。也可以進行手動測汙染度,但手動測真空度是一定要注意了:如不能將沖頭完全覆蓋住進料口,由於壓差的作用,會有可能將金屬“吸入”型腔和真空閥內。