快速成型技術(shù)及其在糧食機(jī)械中的應(yīng)用

蘇盛寶

黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007

快速成型技術(shù)及其在糧食機(jī)械中的應(yīng)用

蘇盛寶

黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007

目前，在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，人們?yōu)榱颂岣咂浼Z食機(jī)械設(shè)備的工作效率，就將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中。而快速成型技術(shù)作為一種新型的科學(xué)技術(shù)，也將其應(yīng)用在糧食機(jī)械當(dāng)中。本文通過對(duì)快速成型技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，討論了快速成型技術(shù)在糧食機(jī)械中的實(shí)際應(yīng)用，以供相關(guān)人士參考。

快速成型技術(shù)；糧食機(jī)械設(shè)備；應(yīng)用

所謂的快速成型技術(shù)也被人們稱之為快速原型制造，這種技術(shù)早在20世紀(jì)80年代末的時(shí)候就已經(jīng)被人們研發(fā)出來，然而隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，從而使其快速成型技術(shù)得到有效的完善。目前，由于快速成型技術(shù)在使用過程中，可以快速、準(zhǔn)確將產(chǎn)品制造出來，因此人們已經(jīng)把它應(yīng)用各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，尤其是在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中得到了更加廣泛的應(yīng)用。下面我們就對(duì)快速成型技術(shù)在糧食機(jī)械中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

一、快速成型技術(shù)的原理和特點(diǎn)

快速成型技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)充分的說明了在當(dāng)前人類社會(huì)發(fā)展的過程中，對(duì)于材料的加工、產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)徹底的擺脫了傳統(tǒng)的刀具切削方法，采用一種全新的加工技術(shù)，并且在計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的支持下，來對(duì)產(chǎn)品或者產(chǎn)品原型進(jìn)行三維加工。其具體的工作流程主要有以下幾點(diǎn)：

1、在對(duì)工件進(jìn)行加工處理前，人們首先要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，來對(duì)所加工的產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，從而形成一個(gè)符合人們制作要求的三維設(shè)計(jì)模型。在一般情況下，人們將這一步工作流程稱之為反求工程。

2、在三維模型設(shè)計(jì)完成以后，人們就按照相關(guān)的工藝要求和制作規(guī)則來對(duì)該模型進(jìn)行切片處理，在各個(gè)層面上都切割成一個(gè)二維的輪廓。

3、然后在根據(jù)各個(gè)層片所提供的輪廓信息為加工參考數(shù)據(jù)，來對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行規(guī)劃，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)的出來，來對(duì)合適的加工參數(shù)進(jìn)行選擇。

4、在成型設(shè)備中根據(jù)產(chǎn)品的成型工藝輸入相關(guān)的控制職能，使產(chǎn)品的各、各個(gè)截面的輪廓可以快速的形成。

5、在對(duì)產(chǎn)品截面輪廓進(jìn)行完成以后，人們也可以采用層層堆積的施工方法，來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更深層次的加工處理，比如深度固化、著色等。

由此可見，快速成型技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，并不需要刀具或者模具的制作，可以直接通過逐層疊加堆積施工的方法來對(duì)其進(jìn)行處理，這樣不僅可以保證產(chǎn)品的制作質(zhì)量，還能提高了產(chǎn)品或者產(chǎn)品原型的制造效率，其技術(shù)特征主要表現(xiàn)為：

1、高度柔性?？焖俪尚图夹g(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，不需要刀具、模具等制作工具，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工質(zhì)量。

2、制造快速。在一般情況，采用快速成型技術(shù)來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工和制作，其整個(gè)生產(chǎn)流程只需要幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)。

3、自動(dòng)化程度高。目前我們?cè)趯?duì)產(chǎn)品進(jìn)行制作的過程中，為了對(duì)其加工制作工藝進(jìn)行簡(jiǎn)化，降低工作人員的勞動(dòng)量，就將自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用到其中，從而使得快速成型技術(shù)的自動(dòng)化程度得到明顯的提升。

4、可選材料的廣泛性?？焖俪尚图夹g(shù)中采用的材料可分為直接成型用材料和間接復(fù)制用材料2類，直接成型用材料有聚合物、紙、金屬、砂和陶瓷等，采用不同的工藝及成型機(jī)時(shí)選用不同材料。將快速成型機(jī)制作的工件當(dāng)作母模，用硅橡膠、金屬基或陶瓷基合成材料、反應(yīng)成型塑料和石膏等，可以方便地復(fù)制模具塑料件和金屬件，這些材料稱作間接復(fù)制用材料。

5、廣泛的應(yīng)用前景。由于快速成型技術(shù)特別適合于新產(chǎn)品開發(fā)，單件及小批量零件制造，不規(guī)則零件或復(fù)雜形狀零件的制造，模具及模型設(shè)計(jì)與制造，也適合于難加工材料的制造，故在越來越多的領(lǐng)域中得到推廣應(yīng)用。

二、幾種典型的快速成型工藝

目前己有多種商品化的快速成型技術(shù)和快速成型機(jī)，其工作大都是基于“增長”法成型的基本原理，即用一層層小薄片輪廓逐步疊加成立體工件。通常按制造工藝原理，即薄片采用的原材料類型，根據(jù)由原材料構(gòu)成薄片輪廓的方法以及薄片層之間連接方式的不同對(duì)快速成型分類。

1、液態(tài)光敏聚合物選擇性固化工藝

SL工藝是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長(P=325mW)和功率(P=30m1})的紫外光的照射下能迅速發(fā)生光聚LOM工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等，片材表面事先涂上一層熱熔膠，加工時(shí)一用二氧化碳光器(或刀具)在計(jì)算機(jī)控制下切割片材，然后通過熱壓輥熱壓，使當(dāng)前層與下面己成型的工件粘接，從而堆積成型。

快速成型技術(shù)展示了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)、制造理念，在進(jìn)行糧食機(jī)械產(chǎn)品研制開發(fā)中，對(duì)十結(jié)構(gòu)(或外形)特別復(fù)雜的關(guān)鍵零件，按常規(guī)方法設(shè)計(jì)、試制需要花費(fèi)大量的時(shí)一間和財(cái)力，而利用快速成型技術(shù)可在很短的時(shí)一間內(nèi)制作出產(chǎn)品零件或原型，由此可對(duì)其設(shè)計(jì)外形進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其功能進(jìn)行模擬測(cè)試，并可作裝配試驗(yàn)，從而對(duì)設(shè)計(jì)圖紙及參數(shù)進(jìn)行修改、完善。如設(shè)計(jì)去石機(jī)時(shí)，為了使篩面上物料呈均勻的半懸浮狀態(tài)，不出現(xiàn)“死角”，除了考慮勻風(fēng)裝置等因素以外，一般去石機(jī)的吸風(fēng)口都要求設(shè)置在去石機(jī)的中心位置，以使穿過去石板各點(diǎn)的空氣流線有基本相同阻力。

此外，糧食加工過程中大量使用各種風(fēng)機(jī)、氣力輸送及通風(fēng)除塵等設(shè)備和相關(guān)件，對(duì)十葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口(集流器)等一些具有復(fù)雜曲面形狀的關(guān)鍵零件，利用快速成型方法來設(shè)計(jì)制作、試驗(yàn)和定型，也是很適宜的。

2、快速模具制造

應(yīng)用快速成型方法快速制作工具或模具的技術(shù)一般稱為快速工/模具技術(shù)，目前快速工/模具技術(shù)己成為快速成型技術(shù)的一個(gè)廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)。糧食機(jī)械制造業(yè)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，己經(jīng)采用或必將采用相當(dāng)數(shù)量的模具進(jìn)行生產(chǎn)，其中用的最多的有鑄模、注塑模、沖模以及適合小批量生產(chǎn)的一些經(jīng)濟(jì)模具，如低熔點(diǎn)合金模具等。由于一些復(fù)雜零件的模具往往造價(jià)高，制作難度大，周期長，母模的制造往往成為設(shè)計(jì)和制造的難點(diǎn)，影響了高性能新產(chǎn)品的試制及產(chǎn)品零件的模具化生產(chǎn)。

四、結(jié)束語

目前，在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，人們已經(jīng)將快速成型技術(shù)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，這不僅減少了人們的工作強(qiáng)度，還是得工作效率得到有效的提高。而將快速成型技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，也很好的提高了農(nóng)作物的生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

[1]顧堯臣.糧食機(jī)械與糧食加工工藝的關(guān)系(一)[J].糧食與飼料工業(yè),1998(11)

[2]李瓊.糧食機(jī)械制造業(yè)信息化管理特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J].糧食與食品工業(yè),2007(06)