基于快速原型的电弧喷涂制模工艺的研究

【摘要】：电弧喷涂制模是一种快速、经济制模技术，将其与快速原型技术结合可大大缩短制模周期，受到模具制造业的重视。本文针对基于快速原型的电弧喷涂制模中存在的技术问题，研究了喷涂材料、喷涂工艺参数对涂层形成及其组织性能的影响；石膏模材料的组成对其强度和复型性的影响；铁粉及铝粉的加入量对环氧树脂复合背衬材料抗拉、抗压强度的影响。 试验结果表明：Zn与7Cr13药芯不锈钢的复合喷涂时涂层变形小、硬度高，适合于电弧喷涂制模，其合适的喷涂工艺参数是：空气压力为0.5MPa，喷涂电流为80A，喷涂距离为240mm，喷涂电压为36V。石膏中加入0.35％wt的羧甲基纤维素提高石膏模的强度，当水与石膏比为0.8：1时，石膏模的强度和复型性能好。当铝粉与环氧树脂质量比为2：1至3：1、铁粉与环氧树脂质量比为3：1至4：1时金属粉末在复合材料中分布均匀，浇注填充性好，强度随金属粉末的增加略有下降。 采用所研究的材料和工艺制造一套注塑模具，进行了注塑试验，制出了注塑件。