在塑料件的生產(chǎn)過程中，從首批樣品到批量生產(chǎn)怖竭，存在著數(shù)個不同階段毙替，這給用戶出了一道難題：到底選擇哪種快速原型的加工方式才是最合適的？

在此律馏，我們對疊加加工村钧、硅膠澆注、塑料型模部件和橋梁工具的利弊,以及在標(biāo)準(zhǔn)件和特殊件制造應(yīng)用中的可能性進行了一個大概的比較腥浪。

直接由CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)出的無工具加工

疊加加工方式臊骂，例如FDM熔融沉積造型術(shù)、激光燒結(jié)伸四、立體光固化成型技術(shù)和快速固化成型云拔，能夠直接從CAD數(shù)據(jù)中導(dǎo)出進行快速的零部件無工具制造。疊加加工方式最突出的幾大特點就是靈活性淡班、快速性足曹、自由性和材料的廣泛性。

圖1?進行外形回火：這種模具插件的使用要保證激光生成的自由度杀佑。（圖源：Renishaw公司）

不同的光敏聚合物和熱塑性塑料具有不同的機械特性和熱學(xué)特性可供選擇江刚。按照德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)色彩體系的要求，彩色零部件必須對零部件進行噴漆卤连。

目前驴荡，在生產(chǎn)研發(fā)過程中，原型零部件的加工主要應(yīng)用于功能性研究燥筷。所要求的功能性檢查和目標(biāo)材料在后續(xù)的注塑過程中取決于疊加加工方式和材料箩祥。零部件是否適合批量生產(chǎn)，取決于生產(chǎn)的基本條件荆责，比如安裝位置滥比、結(jié)構(gòu)空間填充亚脆、安裝流程、原材料的質(zhì)量等等因素盲泛。對疊加加工方式的流程評估也是生產(chǎn)過程中的重要部分濒持。供應(yīng)商還可以按照加工標(biāo)準(zhǔn)[公差值、恒定質(zhì)量寺滚、流程FMEA（失效模式與影響分析）等]對零部件進行配色柑营。疊加加工方式的優(yōu)點包括：從設(shè)計和工程的角度出發(fā)，可以設(shè)計更加復(fù)雜的零件村视；從制造角度出發(fā)官套，減少設(shè)計、加工蚁孔、檢查的工具奶赔；從市場和用戶角度出發(fā)，減少風(fēng)險眠亿，可實時地根據(jù)市場需求衷屋，低成本地改變產(chǎn)品。

多級流程：硅膠澆注

硅膠澆注（SG）通常分為真空澆注也控、聚氨基甲酸脂類澆注或者聚酰胺澆注尔粮。由于澆注是一個多級的過程，從疊加加工的原始模型用省，經(jīng)過硅膠模具激靡，到模具回火，然后最終澆注败民，其質(zhì)量很大程度上取決于供應(yīng)商娩纱。用戶可以選擇的材料范圍非常廣泛。通過調(diào)整混合配比能夠?qū)崿F(xiàn)接近德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)色彩體系要求的顏色旧晴。在產(chǎn)品研發(fā)過程中适固，通常會加工5到50個工件用于要求非常嚴(yán)格的檢驗。由于橋梁工具的生產(chǎn)制造越來越方便快捷遮尚，所以硅膠澆注的標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用在近幾年里越來越少了誊涯，然而多組分和混合部件的澆注加工仍在應(yīng)用，小批量的特殊應(yīng)用也仍在使用蒜撮。

塑料型模部件

在引進立體光刻技術(shù)后不久暴构，就展開了直接或間接通過澆鑄工藝來為注塑工藝制造塑料型模部件的研究。其優(yōu)點是：能夠快速方便地加工零部件段磨。缺點是產(chǎn)量極其不穩(wěn)定取逾。根據(jù)零部件的幾何形狀、型模部件的結(jié)構(gòu)和工藝控制的方式，在注塑成型過程中砾隅，某些塑料型模部件需要多次循環(huán)加工误阻，有可能會在第一次注塑時就損壞。由于以上這些不穩(wěn)定性晴埂，這種加工方式已經(jīng)很少運用究反。隨著使用經(jīng)驗的逐漸積累，塑料型模部件在接下來的幾年內(nèi)儒洛，仍會扮演著非常重要的角色精耐。在用于快速原型加工時，應(yīng)當(dāng)考慮到盡管使用同樣的材料琅锻，也有可能會出現(xiàn)無法保證批量生產(chǎn)的情況竿饭。

橋梁工具

使用母體模具和銑削成型的鋁和鋼的型模部件的標(biāo)準(zhǔn)化流程和平行流程，以及在操作中使用許多小技巧進行加工的方式肴泥，在過去的幾年里不凳，為注塑模具的原型制造和小批量制造大大節(jié)約了成本和生產(chǎn)時間。當(dāng)然档改，工具的使用很大程度上取決于對零部件的要求断憨。

圖2?硅膠模具：多級流程用于小批量生產(chǎn)或者高要求的原型制造夜痊。（圖源：Alphacam公司）

在原型制造或者批量生產(chǎn)中谅囚，大多會使用特制的橋梁工具。要求嚴(yán)格的淆捆、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件雄防，通常會有一張規(guī)格清單，注明一系列的要求（噴射點暑懊、流程進行等）康局。這樣的系列測試會增加成本和時間。如果是非關(guān)鍵性的零配件蜒金，只需要從CAD數(shù)據(jù)中導(dǎo)出蟆盐，由供應(yīng)商單獨進行設(shè)計。這樣的加工方式就不需要進行溫度循環(huán)遭殉。橋梁工具對于保證標(biāo)準(zhǔn)件以及標(biāo)準(zhǔn)流程是否能夠起到作用石挂，取決于應(yīng)用方式和零件結(jié)構(gòu)。在任何情況下都能保證批量生產(chǎn)的近似性险污。該加工技術(shù)完全能夠滿足小批量和中等批量的生產(chǎn)要求痹愚。零部件的質(zhì)量可以通過陽極化處理（鋁）或者涂層來增加。

特殊工具制造

通過金屬激光燒結(jié)或者金屬激光熔化能夠讓型模部件在回火管道里進行設(shè)計和加工蛔糯。這種型模部件通常是使用疊加加工和數(shù)控銑削一起進行生產(chǎn)拯腮。優(yōu)點是能夠在加工數(shù)量眾多的幾何形狀要求高的零部件時，能夠縮短注塑循環(huán)周期，提高流程穩(wěn)定性和零部件質(zhì)量动壤。模擬萝喘、傳感技術(shù)、混合型模部件和工具設(shè)計對經(jīng)驗的要求比較高琼懊，這種技術(shù)能夠滿足高要求的應(yīng)用蜒灰。

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