金属增材制造工艺制订与实施 课件项目一 任务四

项目一

打印义齿牙冠THREEDIMENSIONALPRINTINGSLM:Selectivelasermelting（选择性激光熔化）是利用金属粉末在激光束的热作用下快速熔化、快速凝固的一种技术。《金属增材制造工订制定与实施》教材课件任务四后序处理与检测任务学习目标STATUSOFINDUSTRYDEVELOPMENTYOURLOGO✭任务学习目标：1.了解金属打印后序处理的常见工艺特点；2.能掌握简单的线切割操作，完成打印件的切割；3.能掌握喷砂设备的基本操作，完成喷砂表面处理工作。任务三实施打印与控制【后处理工艺路线】本项目产品义齿牙冠已完成增材部分加工，后序处理相对简单，主要是完成义齿牙冠的去应力退火、线切割切割以及对打印基板的修复处理，特制定以下后处理工艺路线，我们将分步骤进行展开学习（参见图1-4-1）：

图1-4-1后序处理流程图任务三实施打印与控制【去应力退火】一、去应力退火设备介绍去应力退火炉又称低温退火炉，主要消除金属打印件、铸件、锻件、焊接件、冷冲压件以及机加工中的残余应力，工艺是将工件慢慢加热到去应力工艺温度（低于再结晶温度）后，保温一段时间后，然后随炉冷却的热处理工艺。去应力加热温度一般较低，不改变组织状态，能保留冷作、热作或表面硬化效果，可消除毛坯件和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。高温快速退火炉特点：采用前开式炉门，以硅钼棒为加热元件，智能温度调节仪和双铂铑热电偶配套使用，对炉内温度进行测温调节和自动控制，最高工作温度可达1700℃。能够自动升温、自动降温、无需值守。图1-4-2快速退火炉任务三实施打印与控制二、热处理基本安全规程1.穿戴好必要的防护用品。2.操作前要熟悉热处理设备使用方法及其它工具、器具。3.用电阻炉加热时，工件进炉、出炉应先切断电源，以防触电。4.出炉后的工件不能用手摸，以防烫伤。5.处理工件要认真看清图纸要求及工艺要求，严格按照工艺规程操作。6.实习完后，打扫场地卫生，工具用具放好。任务三实施打印与控制三、去应力退火操作过程本工序环节的主要内容是正确使用退火炉对义齿牙冠进行去应力退火。本产品零件材料为钴铬合金，去应力退火工艺如下：(1)将经过激光选区熔化成型的义齿牙冠放入加热炉内，抽真空；(2)升温:以50-150℃/min的升温速率从室温升至850-1050℃；(3)保温:在850-1050℃保温10-25min；(4)随炉冷却。具体操作步骤参见下表：任务三实施打印与控制步骤说明及图示1.退火炉检查与确认检查退火炉周边是否存在安全隐患；检查退火炉各连接线插头是否正常。2.接通电源打开机箱电源保护开关任务三实施打印与控制3.放入工件打开炉门，将型芯连同基板一同放进炉内4.开始加热准备堵好隔热耐烧板，然后关好炉门，按下加热准备按钮；任务三实施打印与控制5.选择合适档位参数（1）按<SV>钮将SV值设定至相应退火温度（900℃）；（2）按<TIME>钮将保温时间设置为15min。6.退火过程（1）按下<RUN>运行主程序，退火过程即开始。（2）自动实现加热并保温，然后随炉冷却。7.完成退火退火结束后，按下加热停止按钮，关闭电源开关，即结束退火操作全部过程。任务三实施打印与控制四、去应力退火相关注意事项与问题退火的类型：钢的退火分为扩散退火,完全退火,不完全退火,等温退火,球化退火,再结晶退火,中间退火,去应力退火等几种，其中常用的主要有以下三种：1.不完全退火。不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1-Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺。不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和降低硬度，加热温度为Ac1+(40-60)℃，保温后缓慢冷却。2.球化退火。只应用于钢的一种退火方法。将钢加热到稍低于或稍高于Ac1的温度或者使温度在A1上下周期变化，然后缓冷下来。目的在于使珠光体内的片状渗碳体以及先共析渗碳体都变为球粒状，均匀分布于铁素体基体中(这种组织称为球化珠光体)。具有这种组织的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。对工具钢来说，这种组织是淬火前最好的原始组织。3.去应力式退火。去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度（非合金钢在500~600℃），保温后随炉冷却的热处理工艺称为去应力退火。去应力加热温度低，在退火过程中无组织转变，主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件，目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。任务三实施打印与控制【线切割加工】一、线切割设备介绍线切割设备是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的（参见图1-4-3）。是利用移动的金属丝(钼丝、铜丝或者合金丝)作电极丝，靠电极丝和工件之间脉冲电火花放电，产生高温使金属熔化或汽化，形成切缝，从而切割出零件的加工方法。（参见图1-4-4）图1-4-3线切割机床图1-4-4线切割机床原理图任务三实施打印与控制二、线切割安全操作规程1.操作者必须熟悉设备的一般结构和性能，严禁超性能使用设备。2.工作前操作者应穿戴好各种劳保用品，以确保工作安全。3.操作者不可违反使用手册所列各项要求与规定。4.严禁移动或损坏安装在机床上的警告标牌、铭板。5.操作者必须严格遵守劳动纪律，不能空离岗位，设备在运行中不得从事与工作无关的其它工作，做到机转人在，人走机停，非操作人员不得乱动机床的任何按钮和装置。6.机器上的任何保护设施，均不可擅自移去或修改。7.禁止在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。8.某一项工作如需俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。9.不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。任务三实施打印与控制三、线切割加工过程本工序环节的主要内容是运用线切割机床，通过简单的直线切割路径，完成义齿牙冠与打印基板的分离，具体操作步骤见下表：步骤说明及图示1.线割前检查与确认（1）机床开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间末开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑。（2）认真检查丝筒运动机构、冷却液系统是否正常，若发现异常并及时报修。任务三实施打印与控制2.设备开机打开设备总开关；启动控制系统面板，完成系统自检；试启动切削液泵，检查切削液供给系统是否正常；试启动钼丝转筒，检查转筒行程往返是否正常；检查高频电源工作是否正常，并调整好相关参数；一切正常后，开始装夹工件。任务三实施打印与控制3.工件装夹（1）以打印基板作为基准进行装夹,可用磁力表座作为垂直装夹基准；（2）还要结合切割部位和切割方向进行考虑，保证基板面与切割方向平行，可采用百分表找正。4.程序编制（1）切割路径紧贴基板面，但又不能切到基板为准（打印支撑高度留量2毫米）；（2）切割路径为一条直线，直线长度大于义齿牙冠最大排布直径即可；（3）在线切割绘图界面绘制一条X方向的直线，长度大约200毫米；（4）绘图后点击【执行1】，进入编程界面，点击【钼丝轨迹】自动设置切割程序起终点，生成程序并后置保存（这里命名1423）；（5）点击【返主】转至【加工】界面。（6）调取程序，可进行模拟检查；（7）检查无误，可设置推送合适的电加工参数：【D其它参数】-【8高频组号和参数】-【3送高频参数】-选【0】。（8）电参数推送后，电极得电压表会有波动显示，为钼丝对刀加工做好了准备。任务三实施打印与控制【打印基板车削】一、数控车设备介绍

数控车床是使用较为广泛的数控机床之一（参见图1-4-5）。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。图1-4-5数控车床任务三实施打印与控制二、数控车安全规程1.进入数控车削工作场地后，应服从安排，不得擅自启动或操作车床数控系统。2.按规定穿、戴好劳动保护用品。3.不准穿高跟鞋、拖鞋上岗，不允许戴手套和围巾进行操作。4.开机床前，应该仔细检查车床各部分机构是否完好，各传动手柄、变速手柄的位置是否正确，还应按要求认真对数控机床进行润滑保养。5.操作数控系统面板时，对各按键及开关的操作不得用力过猛，更不允许用扳手或其它工具进行操作。6.完成对刀后，要做模拟换刀试验，以防止正式操作时发生撞坏刀具或工作台室内的各种机床组件的设备事故。7.在数控车削过程中，不允许随意离开工作岗位，以确保安全。8.操作数控系统面板及操作数控机床时，严禁两人同时操作。9.自动运行加工时，操作者应集中思想，左手手指应放在程序停止按钮上，眼睛观察刀尖运动情况，右手控制修调开关，控制机床拖板运行速率，发现问题及时按下程序停止按钮，以确保刀具和数控机床安全，防止各类事故发生。任务三实施打印与控制三、数控车削过程本工序环节的主要内容是通过车床完成YLM120金属打印基板的端面切削加工，为设备后序打印做好准备。具体操作步骤参见下表：表1-4-2车削加工步骤说明表步骤说明1.加工前检查与确认（1）CNC电箱检查；（2）检查操作面板及CRT单元；（3）数控机床限位开关检查。任务三实施打印与控制2.机床启动启动前确认急停开关处于“按下”状态，可避免浪涌电流冲击。打开机