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当可挤压糊状泥成型技术及其在汽车研发过程中

发布时间:2021-09-10 09:08:17 阅读: 来源:篷布厂家

可挤压糊状泥成型技术及其在汽车研发过程中的应用

现如今大型商业化计算分析软件的出现,大大缩短了建立数模的周期。因此新车模型的制作和测试周期对于缩短推向市场的时间至关重要。目前大多数汽车厂商和汽车设计公司都是采用模型糊状泥和可加工树脂板材(代木)这两种材料来制作展示模型及主模型。

用模型糊状泥制作车模的方法之一是先用泡沫板制作一个略小于实际尺寸的整体模型做基体骨架,然后将双组分的模型糊状泥按照比例混合均匀后,以适当的厚度均匀地覆盖在基体骨架上,使其尺寸略大于实际车模尺寸,待模型糊状泥完全固化后(大约天的时间),即可用数控铣床来加工。数控加工完成后,再经过刮腻子、打磨、喷漆等后续工序,最后完成汽车模型的制作。比如法国蔼科颂科技集团(AXSON TECHNOLOGIES)的SC258,S222 和Modelmate 都可以用来实现这样的汽车模型制作。

通常,一个新车型的开发过程包括:

用可加工树脂板材制作模型是先将板材切割成所需尺寸,然后再按照尺寸要求将板材粘接成毛坯后,待胶粘剂完全固化后对毛坯进行数控加工。

虽然模型糊状泥和可加工树脂板材的采用使得汽车模型的制作大大加快了,但是时间仍然太长,特别是尺寸较大的车模。这主要是因为,模型糊状泥需要按照比例将两个组分一部分一部分地混合均匀,然后用人工的方法一块一块的贴到骨架上,常常需要多人几天甚至一周的时间才能完成。另外由于混合和手工涂覆,表面会有气泡,小针眼状缺陷,数控加工完成后,还需要刮腻子、打磨、喷漆等后续工序,使得整个周期明显加长。

可加工树脂板材虽然不需要搅拌混合和手工涂覆,但是需要将标准尺寸的板材写切削成所需要的尺寸,然后粘结到一起制成毛坯,才能进行最后的加工。这一方面增加了工作量和时间,另一方面造成板材的浪费(边角料,余料等)。另外粘缝的存在会也决定中国的未来对成型表面造成影响,甚至加工过程中出现表面缺陷。

针对以上情况,法国蔼科颂科技集团 (AXSON TECHNOLOGIES)开发了一系列可挤压树脂糊状泥,专门用于大尺寸模型和模具的制作。

可挤压树脂糊状泥的特性

可挤压树脂糊状泥是用树脂(聚氨酯树脂或环氧树脂)加入合适的固体填料制作成的粘度适当的糊状物,包装在标准的开口钢桶(有50升和200升两种规格)中, 通过挤压机将两组分挤出,经过静态或者动态搅拌器连续混合后直接涂覆到基体骨架上, 待树脂固化后,加工成模型。

由于采用了挤压机直接挤出和混合器的连续混合, 可挤压树脂糊状泥成型技术有以下优点:

1取平均值. 用挤压机施工,无需切割,粘结,一次成型速度快,适用于大尺寸模型,模具;

2. 反应放热低,收缩小,尺寸稳定性好;

3. 质地细密均匀,无气泡,无针眼装缺陷,无接缝,表面质量好,精加工后不需要打磨可以直接喷漆;

4. 产品浪费小,经济效益好;

5. 操作方便,操作人员无需直接接触树脂,人性化设计的包装保持环境清洁。

除此之外,可挤压糊状泥能够牢固粘结到各种材质的基体上,例如PS泡沫板,聚氨酯泡沫板,金属,木头,复合材料等等。大大增加了基体的选择面,从而降低成本。

例如蔼科颂科技(AXSON TECHNOLOGIES)的SC167树脂,一次成型厚度最大可达40毫米,且固化后机加工过程中,加工屑成片状,无粉尘,环保,对操作人员无害。

可挤压树脂糊状泥的成型工艺

用可挤压树脂糊状泥制作模型模具一般包括以下主要过程:

l 从CAD数模制作基体结构;

l 在基体上涂覆糊状泥;

l 对固化后的糊状泥进行机加工成型和喷漆.

2.1 基体结构的制作

模型师根据CAD或数模参数首先制作基体结构。其基本要求是重量轻,成本低,制作方便,具有一定的强度。常用的方法是首先用金属管或者角钢制作一个钢架结构,然后铺上轻质PU泡沫板或者PS泡沫板,固定后快速粗略的加工成尺寸比实际模型小毫米的毛坯。有时为了增加强度可在PS泡沫板上用环氧树脂和碳纤维积层出复合材料层。

2.2在基体上涂覆糊状泥

采用挤压机涂覆。这种机器主要有低压挤压系统,计量系统和搅拌系统等组成.从之前和目前的情况看挤压系统将包装桶中的糊状泥靠低压作用挤压到管路中,计量系统根据产品的要求控制其配比并按照比例将双组分液体树脂送到搅拌系统,通过(动态或静态)搅拌器连续混合搅拌均匀后,输出到塑料压力管进行涂覆。这种设备看起来并不复杂,但是长期以来只有欧洲国家的几个制造商能够生产这种挤压机,而且价格比较昂贵。这也是限制这种技术在中国普及和应用的主要原因之一。为此蔼科颂科技和国际知名的设备生产商日本MET JAPAN公司合作开发了一种挤压糊状泥的专用设备。这种挤压机除了具有性能稳定,使用方便,配比可在1:1~1:3之间任意调节外,更主要的是性价比高,特别适合中国以及亚洲市场的需要(图1)。

图1:双组分糊状泥挤压成型机

采用挤压机涂覆时可以采用人工涂覆或者机器控制自动涂覆。采用人工涂覆的好处是操作灵活方便,可以随时调整涂覆的位置和厚度,但是相对来说均匀性差一些,另外效率也低。所以对于大型的模型,常常把挤压机的出料管口与数控加工设备连在一起,由计算机控制自动涂覆。

图2:手工涂覆

另外非常重要的一点是,涂覆时行与行之间要有三分之一的重叠(见图2)。这样可以避免与基体粘结处有空隙。

为了保证厚度均匀以及提高效率,常常在管路的出口处连接一个喷嘴。其形式可以是圆形的或者长方形的。

2.3 固化后糊状泥的机加工和喷漆

涂覆完成后,可以放置在常温下固化。固化时间取决于物料和环境温度,涂覆的厚度,集体的导热性以及搅拌器的类型等等。一般来说天后就可以机加工了。由于采用连续的混合搅拌,成型后没有气泡,经过粗加工和精加工后,可以直接获得细腻光滑的表面,一般不需要刮腻打磨就可以直接上底漆喷漆。

另一方面由于采用了特殊的填料,机加工过程中碎屑呈现片状,不会产生粉尘,环保且对操作人员无害(图4)。

图4:固化后的机加工

图5: 挤压糊状泥系列

以上我们简单介绍了可挤压糊状泥在汽车模型制作方面的应用,从中我们可以看到采用这种技术可以有效地缩短汽车研发周期,降低成本。实际上,除了汽车模型制作外,这种技术还广泛地应用于其它大型模型、模具以及检治具的制作中,例如船艇模型、风力发电桨叶的模具,大型船只的模具以及大型冲压模具等等。当然对于挤压糊状泥的性能要求也不相同。为此蔼科颂科技开发了一系列针对不同应用的可挤压糊状泥,除了以上介绍的用于造型设计模型制作的SC167,还有用于模型和大型检具的SC261以及用于大型冲压模,吸塑膜,预浸渍成型模等模具用的SC300等等。详细信息合适制造电器外壳请查询我们的站 。(end)

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