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[求助] 请求了解铝材做塑胶模的兄弟帮忙,两天无果,看来中国没有。不抱希望了。

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发表于 2007-6-7 11:52:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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美国客人急需200套PC料的塑胶制品,建议我找用铝做模厂商以便缩短交期,问了n家模具厂都说没用过,还说用铝来啤PC料不可行,苦恼中!!!


先转贴一篇,让大家对铝质模有个了解

突破使用铝质模具的观念禁区
字体: 小 中 大 | 打印 发表于: 2006-11-18 11:55    发布: admin    来源: 中国模具技术交流网

铝制模具始终被看作是“软质”工具,将其运用于大规模的生产则一直被视为禁区。这种观念抑制了模具商及其用户充分利用铝材的许多优势,比如快速的生产周期、更低成本等;同时,在许多情况下,也抑制了其在注射模制塑料产品获得更高的质量。

  早在1991年,IBM(国际商业机器公司)就正式宣布他们已经完成一项利用铝制模具进行大规模生产的五年研究工作。此项研究揭示了,与钢制模具相比较,铝制模具的成本可以减少50%;交货时间可以提前一半;而生产周期也比原来减少了25%"40%,与此同时生产出的产品质量更高。这些数据来源于大量模具,这些模具被用来生产各种类型的产品,使用的是各种不同的塑料,其中一部分是添加了40%的玻璃纤维。
尽管当时的这些数据可能不够准确,但试验发现铝制模具经过200个生产周期后仍能继续工作,却引起了极大的轰动,真正冲击了认为铝制模具在大规模、长周期注模生产中,无法经受严峻考验的陈旧观念。
上述成果宣布后,许多公司承认他们也曾经在生产中使用过铝制模具,并且节省了时间与金钱。不久,许多塑料刊物都载满了关于此项成果的报道。
有一点很明显,多年来,许多模具商已经用铝材制造过生产用的铝材模具,只是他们不愿让其他人尤其是他们的客户知道,因为铝材长期以来负有“软质材料”之名。实际上,使用铝材模具可使许多公司削减生产总成本,因此在竞争中可助他们一臂之力。只是如果其他对手使用的是刚制模具,这种做法有些不合乎商业道德。
要说明的是,铝材并非是各种用途的最佳选择,应当研究实际的应用情况,比如熟悉使用铝材模具的优点、缺点、成本、相关联系以及基本原理。即便如此,从铝材模具中获益的情况还是很普遍的。
还有一点要说明的是,只有某种级别的铝材能够经得起适当的机加工、承受得了注摸的压力。就成本和重量而言,铝材模具要比钢制模具贵三倍,但铝材的重量却只有钢材重量的1/3,所以两者的内在成本相同。

耐磨性与硬化问题
经常会出现一个问题:铝材比钢材磨损得快,铝材要做硬化处理吗?事实上,如果铝材没做硬化处理的话,其耐磨效果会更好。这是因为经过使用后,材料表面的微分子山峰和谷底会被“抹平”,这样,铝材表面不是粗糙而是光滑。但是,许多应用的铝材的表面是经过阳极化或其他处理后的硬质表面。阳极化处理后的表面洛氏硬度可以达到65度(Rockwell C of 65)。这种处理是在铝材表面先做一个0.002英寸厚的氧化转化,然后再加一个0.002英寸厚的氧化表层,这样,最后的硬化表层厚度达0.004英寸厚。
关于硬化处理要提醒的是:它会将 90度或接近90度的棱角削掉。如果这样的话,可将阳极过的地方除去并再做阳极处理,但这种修补方法不经济。还有一点是,阳极化处理过程会形成一个大约有0.004英寸厚的表层,其中一半嵌入铝材内,而另一半则“生长”在铝材表面上。在进行机加工腔体时必须要考虑到这些。
铝材表面的硬化处理有许多其他方法。其中一个最受欢迎的方法是:将特氟隆(Teflon)材料与镍基一起使用。这种面层可用于铝材表面,如果必要的话,可将其除掉并再次使用。你可从擅长做铝材模具商处获得更多这方面的信息。

机加工与抛光处理
经实验表明,最优质的铝材是使用 “航空”级的材料,即著名的T-6级(7075)材料。这种材料不会粘附在刀具和研磨工具上,同时它还可做焊接;机加工还可运用EDM加工方法。铝材的机加工速度要比模具钢材的速度大约快四倍,而要比预硬化过的P-20材料快2"3倍。由于铝材的微分子结构能够迅速抹平,所以其表面的抛光只需几步标准工作程序即可完成。
因为钢材很轻,所以它可以在较小的设备上以极快的速度进行机加工,由于机加工所用的速度很快、进刀又重,所以铝材表面越平整则越节约。

模制周期缩短

因为铝材的散热速度是钢材散热速度的7倍,所以铝材模制的周期要比钢材的周期减少到20%"50%。铝材的散热非常均匀,不容易产生由于收缩差异所产生的扭曲现象,这样可使零部件达到极好的尺寸稳定效果。这种热量均匀分布同时也减少了可能导致产品出现故障的残余的物理应力,而这种应力通常在产品寿命内将会释放出一些。最后,铝材也很少产生由于弯曲、断裂、喷砂不足以及变形所产生的废品。

其他人在做什么?
Ronningen Research 公司的合伙经理Sue Eickhoff 说:“过去我们运用了 100-tool 程序和铝材模具为一家无线电通讯公司生产了开关产品。这些模具中的大多数已经生产了50"60万件产品, 而且现在还在使用。”Ronningen Research 公司是一家专门使用铝材生产模具的传统生产商。他们是美国使用铝材模具的先驱者之一。
Rad-Cam公司的业主Bill Lichfield说:“我们使用的铝材模具有100多个,其中许多模具生产所用的物料是充入玻璃的树脂。这些模具的生产平均周期要比钢制模具的周期快25"30%。我们有一个8腔体的医疗模具已经生产了200万件产品,而现在其生产性能仍然很好。”Lichfield已成功地将30%的玻璃加强聚砜应用于铝材模具中,这需要很高的物料熔融温度(大约320℃)和大约150℃模制温度。这充分证明了铝材能够满足这种挑战。Rad-Cam公司是一家专门用难处理的物料生产不易生产的产品的传统模具商,并且发现铝材模具在大规模生产这些产品中可以取得重大成功。

思想偏见
使用铝材模具会抵消一些利益也许是各种人群的普遍观念。人们容易把铝材模具看作是钢制模具“廉价”、“劣质”的仿制品,因此给予铝材的关心不够多、态度也较差。这种观念应该也能够得到改变。要想做到思想改变可通过给人们灌输这么一种意识:如果铝材模具与钢材模具所受到的待遇一样的话,那么铝材模具会象钢材模具一样长久耐用。就是说,如果你不用螺丝刀卸开零件的话,你就无法切断流水并做正确处理。有一家公司为了说明其铝材模具象钢材模具一样具有价值,用金色漆将其产品涂成金色。该公司的工作人员手戴皮手套接触这些产品,足以可见他们对于铝材模具所赋予的爱心和关照。
铝材模具的成功进展可能需要人们在观念上进行改变、正确的引导和人员方面的培训。有许多模具商尤其是思想观念落伍的模具商只将铝材看作是一种样机,除此之外铝材模具什么也不是。可是他们一旦将其应用于生产,他们肯定会立刻明白这种产品的价值及其利益,铝材模具甚至还会让他们领略一番艺术与创造的价值,而这些价值要比他们从标准的钢制模具中获得的要多得多。
Rad-Cam公司的Bill Lichfield提醒说,如果钢制模具损坏的话,可能会被认为是操作人员的失误所致;而如果铝材模具出现了故障的话,可能会被认定是铝材的缘故。这是对于铝材持有的一种普遍偏见。然而, 如果铝材模具的设计和制造方法与钢材模具的设计和制造方法相同的话,那么它们在相同的工作环境下会同样表现出色的。
许多公司正沉浸在铝材模具所产生的收益中,尤其是在当今经济的形势下,每分利润都比以前变得更加重要。即便是模具供货商也看到了这种趋势,于是大多数供货商除了提供各自先前的标准钢制产品外,他们也在其产品目录中增加了铝材模具及其元件。

结论

铝材模具可用于批量生产塑料注模产品中。这些模具的设计与制造方法应该和钢制模具的相同,而且所受到的待遇也应该和钢制模具的待遇一致。
虽然,铝制模具在特定的情形下的运用存在一些限制。
但应该承认,铝材模具的使用可以大大节约产生模具成本、可使模具制造的周期大大缩短,也可使模具的工作周期大大缩短,并且可以减少模具产品的废品率

[ 本帖最后由 kungful 于 2007-6-8 12:33 编辑 ]
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发表于 2007-6-7 11:56:31 | 只看该作者
有做过铝质模具的朋友请谈谈。

也请帮我推荐一些在中国大陆有做铝质模具经验的厂家。

谢谢!
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发表于 2007-6-7 12:02:23 | 只看该作者
不错!老思想该冲击一下了........
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发表于 2007-6-7 12:07:23 | 只看该作者
转贴,来源于Mycax设计在线

金属模具快速制造技术

快速制模(RT)技术,尤其是快速制造金属模具(RMT)技术能够使新产品由设计迅速转变成高效、低成本、优质的批量生产并抢占市场。虽然高速铣削技术对RMT技术发起了挑战,但RMT技术在某些方面仍具有机械加工技术所无可比拟的优势。

近年来可用于中、大批量成型生产的耐久性金属模具的快速制造技术受到极大关注。然而,目前的耐久性金属模具,尤其是大中型模具的快速制造技术尚不成熟,这是快速制模技术进一步发展并取得更大经济效益需要解决的关键所在。

快速制模技术可分为由RP(快速原型)系统制作的快速原型或由产品原型复制模具的间接法(IRT),以及由RP系统无模直接制造模具的直接法(DRT)两大类。间接法实际上在RP技术诞生之前就已出现。随着RP技术的诞生而发展起来的直接法,尤其是直接快速制造金属模具的RMT法虽然受到高度关注,但目前由于可成形尺寸范围小,且在精度和材料性能的控制方面尚存在困难,其实用化程度远低于间接法。

快速软模制造技术

RT技术在硅胶、树脂等非金属的软模快速制造方面已取得足进步。由原型快速复制模具的间接法成本低、周期短、形状限制小、复制精度较高,且因软质RP原型表面易精加工,可得到表面质量较高的模具,因而该方法用得最多。另外也有采用SLA激光固化成形的方法,即用直接法制造树脂/金属复合材料注塑模和铝板冲压成形模具等。然而,这些技术大都仅用于试模用模具的制造,模具不但存在耐久性不足的缺陷,而且因热传导性不高,易造成模具表面温度分布不均匀,从而最终影响成型质量。因此,综合机械性能优良、热传导性好及材料稳定性优良的金属模具,特别是耐磨、耐腐蚀的铁系合金的金属硬模快速制造技术更受到们的关注。

快速金属硬模制造技术

金属模具的间接快速制造法目前主要有铸造、粉末烧结、电铸、熔射等方法,内外对此已有许多研究及应用事例。

1、铸造制模法

铸造法最早实现了与RP技术的相结合,其中有代表性的是美国3D Systems公司的“Quick Casting”工艺,其特点是采用SLA原型代替蜡模而实现了精密铸造,类似的方法还有采用FDM制造蜡模等。从理论上讲,铸造法可以用来制造注塑模、冲压模、锻造模、压铸模等,但因铸造法本身固有的缺陷,致使模具表面和尺寸精度不高,以至于难以制造表面和尺寸精度要求高的注塑和压铸模具。据报道,最近出现了不用RP原型而直接切削制作注塑和压铸模具的技术。

2、粉末烧结法

3D Systems公司的“Keltool”工艺是粉末烧结法的代表。该方法在原型或硅胶模内注入金属粉末与结合剂的混合物,待其固化后脱模,经烧结、浸渗树脂或铜、锡等后而获得模具。若需要提高模具的精度,可采取添加微细球状粉末等措施。此方法的优点与粉末冶金法相类似,即对使用的材料限制少。其不足之处是复制、烧结、浸渗等工序多,致使制模时间和成本增加。

东京大学中川威雄研究室野口裕之开发的“Powder Casting”方法与前者的区别是,先将粉末注入硅胶模内,然后再注入结合剂,经加压、烧结、渗铜等工序后得到不锈钢模具。虽然该方法的精度高于前者,但工艺繁杂,不适于制造大尺寸模具。

3、电铸制模法

电铸制模法是一种将快速原型和传统电铸技术相结合的方法,目前已用于高级轿车仪表板的模具制造。以CEMCOM公司的镀镍+陶瓷复合材料补强(NCC)工艺为例,其基本过程为:先对RP原型表面进行必要的表面精整或导电处理,然后将原型作为母模(阴极)置放在电铸液(阳极)中,电铸液中的金属离子在得到还原后就会逐层沉积在原型上,从而形成电铸壳体,然后再用陶瓷复合材料对壳体进行补强,之后将原型分离就得到了模具型腔。该工艺的主要优点是复制精度高,可用于注塑、搪塑等塑料模具和压铸模等模具型腔的制造以及电火花成型电极的制造。但是,该方法同时也存在着制造周期长、成本较高,以及必须对污染废液进行处理的缺点。

图1 金属硬模熔射制造技术的基本工艺(工艺2是对工艺1的优化)

4、熔射制模法

为了解决电铸法存在的问题,并克服原有熔射法制造的低熔点合金模具耐久性的不足,笔者在结合了熔射、复合材料、铸造、物理分离等技术的基础上,成功地开发出了一种由快速原型制造表面带天然饰纹的不锈钢或碳化钨合金注塑模具或金属薄板成形模具的方法。其基本工艺过程如图1所示(工艺2是对工艺1的优化)。该技术的关键是开发了可熔射的高熔点合金,以及易于分离的陶瓷型熔射原型。在研发的过程中,笔者对工艺1进行了一次完善和优化而获得工艺2。这是因为,工艺1所需原型须由RP原型经硅胶模两次复制才能获得,由于工序较多,使精度控制难度增大,而工艺2则省去了1、2两道复制工序,可直接制作熔射原型,从而大大缩短了制模周期、降低了成本以及提高了制模精度,尤其适于大中型金属模具的快速、低成本制造。工艺2允许模具表面使用各种不同硬度的合金,高的硬度可达HRc63,制成的模具尺寸精度可达到0.02%,平均粗糙度为0.2~0.4mm。目前,该技术已获国家发明专利并申请了新的中国和国际发明专利。用此技术制造的注塑模具和成型件如图2所示。


图2 a、b为熔射法制造的摩托车油箱覆盖件不锈钢模具;c为用该模具注塑的产品

在2003年9月10~13日举行的第六届国际工模具大会上,英国牛津大学与美国福特公司发表了采用电弧熔射制造汽车覆盖件冲压凸模,以取代原有数控机床切削加工制模的工艺的研究成果。不过,该技术仍需先制作一个铝质原型,然后采用冷却凝固法,将金属和结合剂混合浆料浇注到箱体中,在-40℃下将其冷冻凝固。经过去除水分、高温处理的步骤,在增加了强度之后,就获得了陶瓷型熔射原型。该技术采用了机器人电弧熔射最佳路径和冷却控制方式,能够使原型表面熔射钢壳厚达2cm,制模时间缩短到了原有方法的1/5,但制模精度未见报道。

快速制模技术的发展前景

快速制模技术是在与传统的机械加工制模技术的竞争中产生并发展起来的。虽然近年来高速铣削技术得到迅速发展,其高达10多万转/分的铣削速度和良好的表面精度已大大提高了机械加工制模技术的竞争力,再加上电火花加工技术,致使机械加工制模技术成为快速制模技术强大的竞争对手。但是,在制造表面带微细形状、流道复杂,以及具有梯度功能材料和不同材质表面的模具等方面,快速制模技术也有着机加工所无可比拟的优势。此外,快速制模技术还具有能源消耗小、成材率高、环境污染少等优点。这是由于机械或电火花等去除加工的模具制造方法是将坯料去除至需要的形状,此过程必然产生一定的废料,而电铸、熔射等方法则仅在模具表面附着所需的模具材料。若采用直接快速制模法,则仅需逐层堆积至必要的形状即可。因此,快速制模技术具有很好的发展前景,并成为了21世纪制造业最为关注的制模技术之一。

目前,我国的汽车、家电、电子/通讯、轻工等诸多行业新产品的开发越来越离不开快速制模技术。对于该技术在我国的发展,笔者认为,我们的长远目标为开发出具有原创性的短流程、高精度的快速制模所需的新材料和新工艺,以形成具有我国自主知识产权的快速制模核心技术。而当务之急则是加大对于大中型、复杂形状、耐久性、高精度金属模具的快速及低成本制造新工艺和新材料的开发力度。
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发表于 2007-6-7 14:26:52 | 只看该作者
苦等中,无人援手
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发表于 2007-6-7 17:29:26 | 只看该作者
自己顶起来,等待那位愿意伸手援助的朋友。
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发表于 2007-6-8 09:02:02 | 只看该作者
苦等中
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发表于 2007-6-8 20:55:07 | 只看该作者
周末会否有救星出现呢?
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发表于 2007-6-8 20:58:48 | 只看该作者
楼上的兄弟:去中山小揽看看,那边有快速成型的可以做铝模!
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发表于 2007-6-8 21:28:03 | 只看该作者
原帖由 water.young 于 2007-6-8 20:58 发表
楼上的兄弟:去中山小揽看看,那边有快速成型的可以做铝模!

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