長期(qī)以來,人們對加工(gōng)的概念總是局限於經過各種各樣的(de)切(qiē)削等(děng)加工,從毛坯上將多餘(yú)的(de)材料(liào)分(fèn)離(lí)出去而形(xíng)成零件。近(jìn)年來,出現了采用生長、堆積方法來生成零件,在加工過程中,材料由少(shǎo)變多,逐步增長,與分(fèn)離去除的原理正好相反,這種在加工(gōng)概念上(shàng)的(de)變化,具有十分重要的意義。
材料的生長堆積加工大體上可以分為以下幾類。
(1)生(shēng)長如(rú)分子東外延、電鑄、拉單晶等都是使材料逐漸增長(zhǎng),形(xíng)成毛坯或零件。例如,電動剃須刀的網刃就是用精密電鑄的方法製成的,其製作過程如圖0-1所(suǒ)示。
1)在銅板或鋁板上(shàng)塗敷光致抗蝕劑,將所需圖形的照(zhào)相底板與它貼緊(jǐn),進行曝光、顯影、定影後,得到由導體區(qū)(鋼或鋁)和絕緣區(光致抗蝕劑)所形成的所需圖形,稱(chēng)為光刻。
2)如果需要曲麵網刃,則應(yīng)將(jiāng)具有抗蝕劑圖形(xíng)的金屬(shǔ)板彎曲(qǔ)成形。
3)電鍍沉積鎳至一定厚度。
4)將鎳質網刃從金屬板上剝離下來,即可(kě)得到所需網刃。對(duì)於銅板,在電(diàn)鍍(dù)之前(qián),應(yīng)進行分離處理,以便(biàn)鎳質(zhì)網刃能剝離下(xià)來。
(2)堆積如塗層、電鍍、刷鍍、堆焊等是在工件表麵上堆積一層,其目的是改變工件表層的物理、力學性質(耐磨、防蝕、裝飾(shì)等),或為了增大零件的尺寸,以便(biàn)進行修複。以磁盤為例,它是計算機的信息載體(tǐ),分為(wéi)硬(yìng)磁盤和軟磁盤兩種,其製作過程如下:
1)基片成形加工對於硬磁盤是用特製的(de)材質均勻的鋁板,剪切(qiē)衝製後在超精密金剛石刀具車削成形,表麵達(dá)鏡麵後消除殘餘應力並進行氧化保護;對於軟磁盤,可采用精密注塑成形。
2)磁性材料的塗敷將y三氧化二鐵微粉與粘接劑混(hún)合均勻後塗敷(fū)於基片表麵上,磁粉與粘接(jiē)劑混合均(jun1)勻(yún)和塗敷均勻十分關鍵,為此可采用(yòng)球磨混合方法和離心力甩塗方法,甩塗時,基片旋轉,使塗料流滿(mǎn),繼而高速旋轉,利用離(lí)心力(lì)使所塗厚度均勻並達到所需層厚(hòu),然後進行幹燥(zào);同樣,在(zài)基片(piàn)反麵(miàn)也行塗敷。這種方法通常稱(chēng)之為甩塗,或稱(chēng)離心(xīn)塗敷。
磁性材料塗敷的方法(fǎ)很多,常用的還有(yǒu)電鍍、印刷等,可得到高質量的塗層(céng)。
3)塗層麵的精密加工(gōng) 利(lì)用精密研磨、精密砂帶研拋(pāo)等使塗層麵得到高精度和低表(biǎo)麵粗糙度。之後(hòu),對於甩塗(tú)盤,還要(yào)進行高點鏟刮工藝(yì),去除塗(tú)層表麵因磁(cí)粉與(yǔ)粘(zhān)接劑混合(hé)不勻所形成的高點。
(3)分層製造 即快(kuài)速成(chéng)形製造, 又稱快速原型(零件)製造。可分為平麵分層、曲麵分層和(hé)卷繞成形製造三大(dà)類。平(píng)麵分層的原理是將一個三維(wéi)實體在某坐標上分割為若幹(gàn)層有一定厚度的三維實體,由於層厚很小(xiǎo),可按二維實體(tǐ)製造,再將它們堆積起來構成(chéng)三維實體零件。很明顯,零件分割的層數越多,則層厚越小(xiǎo),所堆積的零件精度越高(gāo),因(yīn)此,分層所需的處理工作量很大,計算機技術(shù)的發展提(tí)供了有(yǒu)利條件。

目(mù)前,平(píng)麵快速成形製造方法很(hěn)多,主要有:
1)光固化(huà)立體造型
液(yè)槽(cáo)中盛有紫外激光固(gù)化的液態光敏樹脂,開始成形時,工作台(tái)台麵(miàn)在液麵下一(yī)個層高,將激光聚焦至光固化(huà)樹脂表麵,按該層圖(tú)形進行掃描,完(wán)成一個層麵的(de)固化建造(zào)。繼而升降(jiàng)台帶動(dòng)工作台(tái)下降一個層高,使液麵覆蓋一層,形(xíng)成第二層樹脂,再按第二層圖形進行掃描,第二個層麵固化並與第(dì)一層(céng)麵牢固地粘在一起,如此重(chóng)複,直至零件造型完畢。
2)分(fèn)層實體製造
采用激光或刀具從箔材(金屬、紙等)上(shàng)切割出一個層麵,並將非零(líng)件(jiàn)所需部分切成小塊以便去除,再在層麵上鋪上一層箔材,用熱壓輥輾壓以(yǐ)固化粘接(jiē)劑,使新鋪上的一層箔材平整地牢固地粘接在前一層上,切割(gē)該層圖形,如此反複將所有層麵切割出迭加而成三維實(shí)體零件。
3)選擇性(xìng)激光燒結
先在工作台上鋪上一層密實平整的粉末(mò),用激(jī)光束聚焦按所需層(céng)麵圖形掃描,從而熔結成一個層麵,再在其上鋪上(shàng)一層粉末,進行第二層熔結,並與第一層熔接,如此迭加成一個三維實(shí)體粉末燒結零件。它又分為直接熔接和間(jiān)接熔接兩種,前者為直(zhí)接熔化粉末,多用於非金屬;後者為熔化粉末表麵的粘接塗(tú)層,形成半成品,再進行燒結,多用於金屬(shǔ)粉末。
4)熔融沉(chén)積成形
將絲狀熱熔性材料(如蠟、尼龍、塑料等)通過(guò)一個熔化器熔化,由一個(gè)噴頭(tóu)擠壓出絲,按層麵圖(tú)形沉積一個層麵,然後用同樣方法建(jiàn)造第二個層麵,並與前一個層麵熔結(jié)在一起,這樣層層掃描(miáo)堆積(jī)形成一個三維實體。
5)噴射印刷成形
將熱熔成形材料熔融(róng)後由噴頭噴出(chū),掃描成形建造出一個層麵,逐層堆積形成三維實體零件。層的力學性能(néng),統稱熱處理。現代製造(zào)技術(shù)的發展使“處理”的概念大為擴展,不僅包含表麵(miàn)快速成形製造多用於零件、模(mó)具、飾品、人造髒器等製造。