附件C：譯文

金屬功能零件的分層實體制造方法關(guān)鍵技術(shù)研究


摘 要：針對金屬造型材料分層快速制造方法中存在的問題，提出用新LOM 方法切割金屬分層板，和用熱擴散焊技術(shù)連接（金屬分層板）。通過與傳統(tǒng) LOM 工藝過程的理論制造誤差對比，推導(dǎo)出了一種新 LOM 方法的分層切片算法。實驗分析結(jié)果表明：（焊接后）堆積成形方向上（零件尺寸）變化較小，結(jié)合區(qū)域原子發(fā)生了明顯的擴散，并形成了新的晶粒組織，焊縫結(jié)合區(qū)域強度在 100 MPa以上，焊接區(qū)域顯微硬度與基材一致。（通過）樣品零件制造（結(jié)果）表明：基于新 LOM 的熱擴散焊是金屬零件的快速制造中極有效的方法。

關(guān)鍵詞：分層實體制造；金屬分層板；焊接；尺寸精度

1. 前言

自從二十世紀八十年代末，快速原型制造技術(shù)產(chǎn)生以后，經(jīng)過十多年的研究和發(fā)展，（這項技術(shù)）已經(jīng)取得重大進展，而且推動了一系列快速原型制造系統(tǒng)的發(fā)展。但是，現(xiàn)有快速原型制造技術(shù)主要以樹脂、塑料、紙張、粉末燒結(jié)材料等作造型材料，一般僅適合制造原型零件，目前尚沒有適合于功能零件快速制造的快速原型制造技術(shù)。所以，功能零件的快速制造成為當今快速原型制造技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點[1]。
有很多研究人員致力于功能零件的快速制造方面研究。例如，Murakami 將熱塑性樹脂、電子材料和金屬陶瓷粉末混合在一起，利用（FDM）方法快速制造高強度可導(dǎo)電復(fù)合樹脂模型[2]；Li 在 FDM 造型中埋入傳感器制造特定功能零件[3]； NAM 用 FDM 方法制造陶瓷微型渦輪機零件[4]；Stephen 嘗試用 FDM 方法制造金屬基陶瓷功能零件[5]；Link 通過激光堆積快速制造碳鋼零件[6]。
由于大多數(shù)機械零件是由金屬制造的。所以（人們）普遍認為，利用金屬板材作造型材料的分層實體制造是實現(xiàn)金屬功能零件快速制造的有效方法[7，8]。Obikawa 用 0.2mm 厚的上下兩面都涂覆有低熔點合金的薄鋼板，通過 LOM 方法快速制造金屬零件[9，10]。Yamasaki 則直接用 0.5mm 的薄鋼板作造型材料，采用 LOM 方法和電弧焊工藝分層快速制造汽車車體模具[11]。