喷射成型技术1
- 格式:doc
- 大小:49.00 KB
- 文档页数:10
喷射成形(Spray Forming)技术,也有人称为喷射沉积(Spray Deposition)或喷射铸造(Spray casting)技术,这是廿世纪80年代以来,工业发达国家在传统快速凝固/粉末冶金(RS/PM)工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。
喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴,并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行,在这些液滴尚未完全凝固之前,将其沉积到一定形状的接收体上成形。
这样,通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式,便可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征,整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉积坯。
采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比,由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布,从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制,因此材料的力学性能几乎没有各向异性,使材料的总体性能得到了明显的提高。
这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比,由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成,省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序,且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度,这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。
当今,各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展,其中高性能铝合金是喷射成形技术领域中最具吸引力的开发方向。
喷射成形技术的开发和应用喷射成形技术作为一种高新技术,其产品可广泛用于航天、航空、国防、汽车、化工、海洋和石油等工业领域。
国外喷射成形技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上,对平板产品的应用较少。
目前,已经能生产直径450mm和长度2500mm的棒材,其收得率可高达70%~80%,所生产的管坯直径为150~1800mm、长度为8000,其收得率为80%~90%。
而成形的合金材料主要有:铝硅合金、铝锂合金、2000及7000系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。
喷射成形(Spray Forming)技术,也有人称为喷射沉积(Spray Deposition)或喷射铸造(Spray casting)技术,这是廿世纪80年代以来,工业发达国家在传统快速凝固/粉末冶金(RS/PM)工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。
喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴,并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行,在这些液滴尚未完全凝固之前,将其沉积到一定形状的接收体上成形。
这样,通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式,便可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征,整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉积坯。
采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比,由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布,从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制,因此材料的力学性能几乎没有各向异性,使材料的总体性能得到了明显的提高。
这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比,由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成,省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序,且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度,这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。
当今,各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展,其中高性能铝合金是喷射成形技术领域中最具吸引力的开发方向。
喷射成形技术的开发和应用喷射成形技术作为一种高新技术,其产品可广泛用于航天、航空、国防、汽车、化工、海洋和石油等工业领域。
国外喷射成形技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上,对平板产品的应用较少。
目前,已经能生产直径450mm和长度2500mm的棒材,其收得率可高达70%~80%,所生产的管坯直径为150~1800mm、长度为8000,其收得率为80%~90%。
而成形的合金材料主要有:铝硅合金、铝锂合金、2000及7000系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。
喷丸成形的原理和特点
1. 喷丸成形啊,简单来说就是利用高速喷射的弹丸来让零件变形,就好像是无数个小拳头在使劲捶打一样。
你想想看,那些飞机翅膀的复杂形状,很多就是通过喷丸成形弄出来的呀!
2. 它的原理呢,其实就是弹丸撞击零件表面产生的力让材料发生塑性变形啦。
这不就跟我们小时候玩泥巴,把泥巴捏成各种形状一个道理嘛!比如汽车的轮毂,不就是这样塑造出来的吗!
3. 喷丸成形的特点之一就是精确,能把零件弄成特别精细的形状,简直太牛了!就好比能在一块大蛋糕上精准地雕出一朵花来,是不是很厉害!像一些精密仪器的部件不就是靠这个嘛!
4. 还有哦,喷丸成形很高效呢!快速地就能把零件弄好,不用等太久。
就像你肚子饿的时候,能马上吃到热腾腾的食物一样爽!比如那些급속히生产
出来的机械零件不就是吗!
5. 它还特别可靠呀,能稳定地让零件达到要求的形状。
这就好像是一位忠实的朋友,永远靠谱!像那些高质量的飞机零件绝对离不开可靠的喷丸成形呀!
6. 喷丸成形还有个优点,就是能强化零件的表面呢!让零件更坚固耐用。
这不就像给人穿上了一层厚厚的铠甲,能抵御各种伤害。
你看那些经常用的工具不就是这样更耐用了吗!
7. 而且呀,喷丸成形的适应性超强的!各种材料都能搞定。
这就像是一个全能选手,什么项目都能行!不管是金属还是别的,都能处理得好好的,厉害吧!比如各种各样的工业制品都靠这个呢!
8. 总之呢,喷丸成形真的是超级棒!在制造业中有着不可或缺的地位。
它就是那个能让各种奇奇怪怪的零件诞生的魔法,让我们的生活变得更加丰富多彩呀!。
第26卷 第3期2006年6月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol .26,No .3June 2006喷射成形高温合金及其制备技术张国庆,李 周,田世藩,颜鸣皋(北京航空材料研究院,北京100095)摘要:简要地总结了喷射成形高温材料近年来的研究状况,包括专用高温材料喷射成形装置、技术及其应用结果。
同时比较了喷射成形技术与用常规铸锭冶金工艺和粉末冶金工艺制备高合金化高强度高温合金的异同。
通过优化氮气与氩气雾化喷射沉积技术,制备了多种优质高温合金沉积坯,沉积坯整体致密、晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、含气量低、冷热加工性能显著改善、力学性能明显提高。
关键词:喷射成形;高温合金;微观组织;力学性能中图分类号:T G111.8;TG 132.3 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0320258207收稿日期6226;修订日期62328作者简介张国庆(6),男,博士,研究员。
新型高推重比航空发动机对涡轮盘等关键零部件用高温合金的性能要求越来越高。
常规镍基高温合金涡轮盘的制造采用铸锭冶金工艺,如双真空熔炼(真空感应熔炼+真空自耗重熔)或三次熔炼(真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔)+锻造变形工艺。
由于高性能涡轮盘的使用温度提高,材料的合金元素增多、合金化程度提高,用铸锭冶金工艺制备高温合金锭坯存在着铸锭晶粒粗大、偏析严重、组织不均匀、材料工艺塑性低等缺点,给铸锭开坯和后续的锻造变形带来极大的困难,并且使锻件的冶金质量和性能水平难以提高。
特别是国内受变形工艺设备条件的影响,目前还难以制备和生产750℃以上使用的涡轮盘用难变形高温合金。
为克服传统铸锭冶金工艺的缺点,国外高性能航空发动机镍基高温合金涡轮盘采用了粉末冶金工艺,国内也在进行粉末涡轮盘的研制,但粉末冶金工艺存在着工序复杂、粉末易氧化、粉末夹杂控制困难、成本昂贵等问题,限制了粉末冶金高温合金的应用。
喷射成型工艺
喷射成型工艺是一种利用压印力量和热风,使塑料材料变形和熔融的
机械成形工艺。
它具有成本低、物料利用率高、产品外形精度高等特点,因而被广泛应用于制造工业。
一、工艺原理
喷射成型工艺也称注射成型工艺,它是一种机械塑料成型技术,利用
压印力量和热风使塑料材料变形和熔融。
它可以使应用热风融化得到
的熔料溶入塑料颗粒,达到熔料颗粒的成型效果。
二、工艺优势
1、成本低:喷射成型工艺只需投入一定的能源和物料,经过几次反复
操作,就可以得到完整的塑料制品,具有很低的成本。
2、物料利用率高:喷射成型工艺可以有效地利用大量的塑料颗粒,节
省原料成本。
3、产品外形精度高:喷射成型工艺制造的塑料件具有良好的外形精度,可以满足客户对产品的外观要求。
4、环境友好:喷射成型工艺要求的环境条件较宽松,不产生有害物质,符合环保的要求。
三、应用范围
喷射成型工艺广泛应用于各种塑料件的制造,如家电产品、汽车配件、电子设备、家具等。
因其成本低、物料利用率高、产品外形精度高等
特点,在制造工业中被很好地使用。
铝合金喷射成形工艺喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴,在高速气流下飞行并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。
它具有所获材料晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固技术的各种优点,又具有从合金熔炼到近终成型一步完成的优势,因而引起人们高度重视。
铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点,在航空航天工业中被广泛用作结构材料,同时,也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。
铸造工艺是传统铝合金主要制备方法,但已难以满足制备高性能铝合金的需要。
第一,传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性;第二,在追求高性能的过程中,铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升;第三,由于合金含量上升,塑性往往降低,因而后续压力加工成本上升、成品率降低。
因此,生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛,严重影响整体市场规模的发展。
在这些方面,喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势,可使先进铝合金的使用门槛降低,还可以进一步提高性能,在一定范围内实现以铝代钢,从而迅速培育先进铝合金的市场,并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。
因此,喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。
目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下几种:(1)高强铝合金。
如Al—Zn系超高强铝合金。
由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂倾向大。
喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。
在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件。
(2)高比强、高比模量铝合金。
Al-Li合金具有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。
铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。
喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。
(3)低膨胀、耐磨铝合金。
黏结剂喷射成形技术研究进展
杨紫涵;苏捷;刘咏
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】2024(34)4
【摘要】黏结剂喷射成形是一种基于粉末床的增材制造技术,通过液态黏结剂的沉积以选择性地连接粉末颗粒,实现近净成形,最后通过烧结进行固结。
该技术因为工艺简单、材料适应性广、成形效率高、批量化生产潜力大而受到关注。
本文对黏结剂喷射成形的工艺流程进行了概述,总结了影响黏结剂喷射成形过程的因素。
粉末特性、铺粉方式、黏结剂种类及其与粉床的相互作用是控制生坯密度、尺寸精度的关键。
烧结及熔渗是主要的后处理方式,借助助烧剂、分步烧结工艺、超固相线液相烧结等方式可实现更高程度的致密化。
黏结剂喷射成形已在铸造、医疗器械、3C行业等得到了广泛的应用,通过进一步优化黏结剂体系、全流程自动化设备和提升致密化及后处理技术可推动黏结剂喷射成形技术的大规模产业化。
【总页数】26页(P1329-1354)
【作者】杨紫涵;苏捷;刘咏
【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG669
【相关文献】
1.喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(一)——喷射成形技术的原理、特点及发展现状
2.喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(二)——喷射成形钢铁材料的研究进展
3.喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(三)——喷射成形钢铁材料在特钢等领域的研发
4.喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(四)——喷射成形钢铁材料的工业化生产及展望
5.基于黏结剂喷射的木质材料增材制造技术研究进展
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
特种工艺在航空发动机制造中的应用随着科技的进步和市场需求的变化,航空发动机也在不断地提高其性能和可靠性,而其中一个重要的手段就是运用特种工艺。
在航空发动机制造中,特种工艺包括许多方面,例如超声波检测、喷射成形、钛合金等,这些技术的应用大大提高了航空发动机的质量和可靠性。
第一步:超声波检测超声波检测是一种利用声波的反射和穿透性进行质量检测的非破坏性方法。
在航空发动机制造中,超声波检测常常用于对发动机零件内部的缺陷、裂纹等问题的检测。
在加工前,通过超声波检测零件的内部缺陷,可以及时发现问题进行处理,避免零件在使用过程中出现问题。
在加工后,超声波检测也可以用于对零件的质量进行检测,保证零件的完整性和可靠性。
第二步:喷射成形技术喷射成形技术是将喷射材料在高速气流或气体喷射的作用下快速冷却成型的一种制造技术。
在航空发动机制造方面,针对一些特殊的零件,喷射成形可以减少生产零件所需的时间和成本,提高生产效率,同时保证零件的高质量。
在发动机的制造中,使用喷射成形技术可以减少零件的错配率和废品率,大大提高了零件的一致性和质量。
第三步:钛合金钛合金是一种轻量、高强度的金属材料,也是航空发动机制造中经常使用的材料。
由于钛合金具有很好的耐高温、抗腐蚀和机械强度等优点,特别适合用于航空发动机制造中。
应用钛合金轻量化技术可以大大降低发动机重量,提高发动机效率,其优异的高温抗氧化性和较高刚性,还可以保证发动机的稳定性。
总的来说,特种工艺在航空发动机制造中的应用主要包括超声波检测、喷射成形技术和钛合金等。
这些技术的应用不仅提高了航空发动机的质量和可靠性,同时也大大提高了生产效率、降低成本和建设环保型工厂。
未来的航空发动机制造,特种工艺将有更深入的应用和更广阔的视野。
喷射成型技术一、概述喷射成型一般用于复合材料和金属粉末中,常用的玻璃钢喷射成型法是使用喷射机将玻璃纤维切断(通常切成25~30mm长)并与树脂一起喷到模具表面,再用辊子将沉积物压平实,同时去除气泡喷射成型是一种半机械化操作,生产效率比手糊成型高2一4倍,劳动强度低,尤其对于大制品,其优点更为突出。
采用喷射成型的制品有游艇、船舶、汽车外壳和槽罐、家具、浴缸、等。
喷射成型无搭缝,制品整体性好,可涂敷胶衣树脂。
增强材料采用了最便宜的粗纱,从而降低了材料费用。
另外,这种成型装置结构紧凑且搬运容易。
喷射成型的发展方向是代替手糊法制作玻璃钢。
在手糊成型工艺中,操作者常触及原材料,而原材料中含有一些挥发性较强的毒性化学辅助剂,若施工现场排风及个人防护条件较差,常会产生身体不适的症状。
因此从保护操作人员的身体健康方面来说,也需要开发喷射成型技术。
喷射成型中金属粉末喷射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)应用最广,它是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术,而最初金属粉末喷射是受塑料喷射成型的启发,美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并得到迅速推广。
特别是八十年代中期,这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展,每年都以惊人的速度递增。
经过10多年的探索、研发,金属喷射成型技术取得了很大的进展。
到目前为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。
日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与金属粉末喷射成型工业的推广,这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工--爱普生、大同特殊钢等。
目前日本有四十多家专业从事金属粉末喷射成型产业的公司,其金属粉末喷射成型工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。
到目前为止,全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作,金属粉末喷射成型技术也因此成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,被称作世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向是金属粉末喷射成型技术。
金属粉末喷射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物,利用模具可喷射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。
该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。
金属粉末喷射成型基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下,用喷射成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。
与传统工艺相比,具有精度高、组织均匀、性能优异,生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。
因此,国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
喷射成型的缺陷分析1、浸渍不良产生的原因及对策树脂含量低,需增加树脂含量;树脂粘度过大,需调节树脂粘度;树脂的触变度不够而造成树脂流失,需选择有适宜触变度的树脂,或加触变剂;粗纱质量不好,不易被树脂浸透,需更换粗纱;固化时间过短,在喷射操作中就凝胶,需调节树脂的凝胶时间(如减少促进剂量,加入阻聚剂,调节环温度)。
2.脱落产生的原因及对策如树脂含量多,需减少树脂喷出量;如树脂的粘度、触变度低,需提高树脂的粘度和触变度;如粗纱的处理剂选择不当,需改变处理剂的种类,如模具温度高,需将模具温度降至室温左右;如喷枪与成型模面距离小,需控制喷射的距离和方向;如粗纱的切割长度不合适,需控制制品的大小和形状,改变纤维的切割长度。
3、固化不足及固化不匀产生的原因及对策因各喷嘴的喷吐量不稳定,而造成配比失调,故需确定各喷嘴的喷吐量,必须时作相应的调整;如喷出的树脂不形成适当的雾状,需调整雾化,使之恰当;如树脂和短切粗纱喷射形状不一致,需要适当保持模面与喷枪之间的距离及方向;如初始喷出的固化剂量不足,需用空吹法调节固化剂,在达到一定喷出量后,再喷出树脂和纤维;如空压机内混入冷凝水,需将空气机内的冷凝水排尽,并定期排放。
4、粗纱切割不良产生的原因及对策如切割刀片磨损及支持辊磨损,需及时更换;如粗纱根数太多,需减少粗纱根数,通常以切割两根粗纱为宜;如切割器的空气压力太低,需增大空压机容量,提高空气压力。
5、空洞和气泡产生的原因及对策气泡脱除不充分,需按操作规范仔细操作;如树脂浸渍不良,需加些消泡剂,并检查树脂和纤维的质量。
6.厚度不均产生的原因及对策未很好掌握操作和脱泡操作技术,需提高操作水平;纤维的切割性不好,需调整或更换切割器;纤维的分散性不好。
7、白化及龟裂产生的原因及对策因树脂的反应活性高,在短时间内固化,固化时发热量大,而引起树脂和纤维的界面剥离,故需选择反应活性适宜的树脂,检查引发剂和促进剂的种类和用量以及固化条件;如纤维表面附有妨碍树脂浮润的物质(如水、油、润滑脂等),需作适当处理,平时要注意粗纱的保管和使用;如一次喷射太厚,需采用分次喷射,边控制固化发热鼠边喷射;喷枪中各喷嘴的喷出量不均,需调整树脂的喷出量;树脂中混有水,需改善树脂保管、操作方法、使用条件,空压机中的冷凝水要经常放尽。
二、喷射成型机喷射成型机主要由喷枪,增强材料的切割器,用于输送树脂及固化剂的泵,料桶与压缩空气源,用于控制的调节器和计量器,悬臂和支架等组成。
喷射成型机由压缩空气提供动力,输送树脂和固化剂的两个连动泵,将树脂及固化剂分别压入喷枪,并在喷枪系统内充分混合后,喷到工件模具上。
同时,增强材料通过喷枪的胶辊与刀片被切割成段,也用压缩空气喷射到模具上,尔后再用手动压辊滚压脱泡,最后经固化成产品。
在成型机工作过程中,可以通过改变固化剂泵活塞的行程来控制固化剂与树脂的比例大小;喷射量的大小由喷嘴规格控制,与压力无关。
而喷涂面的宽度则靠调节压力来实现。
压力小,喷涂面窄,反之则宽;但若压力过大,喷涂面就太宽,会产生树脂飞溅现象。
另外为了防止压缩空气中水分对机器的影响,一般在泵上配有水分离器。
喷射成型机按照喷射方式可分为如下两类:(l)高压型:(a)用泵把树脂送入喷枪,借助泵压进行喷射。
(b)用空气压缩机将树脂罐和固化剂罐加压,在该压力下,将树脂和固化剂压入喷枪进行喷射。
(2)气动型:树脂、固化剂或它们的混合物借压缩空气喷出的力与空气雾化、喷出。
维纳斯公司(VENUS)的Hls系列是美国常用的玻璃钢喷射成型机〔工〕。
树脂的喷射量为2一3.6kg/min,纤维喷射量为1一1.8k郎min;催化剂与树脂的比例在3%到50%之间变化;玻璃纤维含量通常在25一35%之间,最高可到50%;喷射角25a一60。
;通常合适的喷射压力为40磅/英寸二;系统配料精度可达到0.1%;树脂泵与切断器的空气耗量均为o.25m3/min;若不包括气源,整套装置净重190kg,占用空间1.2x2·8义3ma。
喷射成型机的类型除喷枪外其余基本上都是类似的。
而喷射成型中的关键技术是喷射技术,喷枪是全套设备的关键部件,其特点是污染小,使用方便,质量易保证。
喷出的树脂成滴状,且树脂、催化剂、纤维切割及喷射同时动作。
喷枪按混合形式可分为:(1).外部混合型。
喷枪具有四个喷嘴,其中两个用于树脂,两个用于固化剂。
四个喷嘴安排在正方形的四个角上,正方形的中间是短切纤维的喷嘴。
喷出的短切纤维被树脂和固化剂包围,因此,玻璃纤维不容易喷溅出来。
这种喷枪不需要溶剂冲洗,但是在每次喷射结束以后喷枪的前端应该洗干净。
(2)无空气外部混合型。
喷枪具有一个或两个树脂喷嘴,一个固化剂喷嘴。
固化剂由压力罐输送到喷嘴,在足够的压力下使固化剂雾化,不需要空气辅助。
切割器被置于喷嘴的顶部,通过适当的调节,切割器将短切纤维喷入树脂和固化剂的喷射面内。
该种喷枪不需要用溶剂冲洗,但每次喷射结束后,应该将喷嘴洗干净。
(3)空气辅助内部混合型。
喷枪在内部将空气、固化剂和树脂混合在一起。
短切纤维被喷到混合物喷射面的上面,一定量的短切纤维的喷溅是不可避免的。
空气与固化剂及树脂混合的结果,使得在制品中易产生孔隙。
需要用溶剂冲洗喷枪内部混合腔。
(4)无空气内部混合型。
树脂和固化剂被压入内部混合腔混合,在高压(至少5.6MPa)下从喷嘴喷出,短切纤维也被喷到混合物喷射面的上面。
在每次喷射后必须用溶剂冲洗其混合腔。
(5)已混合型(无空气)。
喷腔具有两个喷嘴,事先调配好含固化剂的树脂,由喷嘴喷出。
劝割器置于喷嘴上面并可以调节,使得纤维喷嘴最小。
喷枪在每次喷射后不需要溶剂冲洗。
三、金属粉末喷射成型1、工作原理金属粉末的喷射成型首先需将粉末加热成熔融的金属液,然后通过喷咀进行气体雾化,即用速度高的惰性气体射流冲击金属液流,使之分散、雾化为金属液滴。
由于表面张力的作用,液滴有形成光滑球形颗粒的趋势。
在气体射流的作用下,液滴加速飞行并迅速冷却。
当高速飞行的液滴在沉积器(或模具)内碰撞时,球形颗粒受冲击作用而变为扁平状,形成溅射片,通过沉积器(或模具)的冷却作用,沉积物中将产生合适的温度梯度,颗粒将迅速达到凝固状态。
液滴连续溅落,顺序凝固,并且在自熔性作用下聚积成形,最终得到所需尺寸和形状的刀具或模具。
2、组织结构喷射成型金属的组织结构具有以下特点:(1)组织密度高。
由于喷射金属液滴依次溅落并冲击变形,顺序自熔和凝固,易于充分充填并封闭孔隙,因此材料组织孔洞很少且细小。
(2)材料组织孔洞之间互不贯通,相对密度可高达95%-98%,高于普通粉末冶金件的密度指标。
(3)晶粒细小均匀。
由于雾化液滴直径的分布约为100Hm,散热表面积大,冷却极快,因此可形成细小均匀的晶粒组织。
(4)金属液滴与沉积器碰撞后加速凝固、沉积、最终形成微晶组织,保留了粉末高速钢的优良性能。
(5)与传统压制成型工艺相比,材料微观组织更均匀、密度更高、性能更佳。
3、工艺特点用金属粉末喷射成型工艺制作工件的工艺流程简单,生产周期短,可直接从制粉厂购进金属粉末,省去了配料、混粉、压制及烧结等工序。
喷射成型后的制件(刀具、模具等)组织密度高,硬度在50HRC以上,如再加以涂层处理,其效果更佳。