CN103612393A - 一种利用3d打印技术批量生产高强度紧固件的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，具体方法为：计算机建模、逐层分割，将图形转换成载有图形信息的光束；感光鼓充电获得电位，经光束扫描形成静电潜像；静电潜像经过磁刷，吸附粉末形成内部构件；内部构件成形；冲压切割，表面处理。通过本发明生产批量紧固件生产效率高，精确度高并且所得批量紧固件性能优异。

Description

一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法

技术领域

本发明涉及紧固件加工领域，特别涉及一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件生产方法。

背景技术

随着科技在不同领域的不断进步，人类在各个领域的发展均有突破，所使用的设备也越来越多，紧固件的主要目的是用来连接各种部件，在设备的连接中起着非常重要的作用，随着设备的越来越多，紧固件的品种也越来越多，对于大批量标准紧固件可以直接批量进行生产，但是对于小批量紧固件，用设备批量生产非常浪费，由于3D打印可根据设计进行生产，因此越来越多紧固件生产用到3D打印技术，但是其只能一个个打印效率很低，对于中等批量的紧固件，只能多个3D打印机一起打印。

发明内容

根据以上情况，本发明提供一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件生产方法，该方法先用3D技术打印多个紧固件合在一起打印出来，再对外表面进行处理，处理完成后，再通过冲压设备将不同零件冲压出来，从而可大大提高零件的生产效率，为达此目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，具体步骤为：

（1）在计算机中建立3D模型，将至少2个紧固件绘制于一张图纸，并由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形；

（2）启动打印机，打印机内有热熔性粉末；

（3）由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束；

（4）3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像；

（5）所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的正图形；

（6）3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像；

（7）所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使得热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的反图形；

（8）每层图形。打印完成之后，重复步骤（4）-（7），继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成；

（9）对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热熔粉末凝固成一个整体；

（10）将凝固成一体的待加工紧固件母板用打磨机进行打磨；

（11）将紧固件母板用冲压机进行冲压，压切出各零件；

（12）使用磨料机对压切出的各零件边缘进行处理；

（13）使用雾化清理剂对各零件进行抛光处理；

（14）将润滑液均匀喷涂在各零件表面，并晾干。

步骤（13）中的雾化清理剂的成分以及各成分的质量百分比为：丙酮：60-70%，醋酸乙酯：30-40%。

步骤（13）中的抛光处理的具体方法为：

a、先将待加工紧固件进行粗打磨加工；

b、将待加工的紧固件放置于雾化清洗的载物台，将载物台加热到100-110℃；

c、将调制好的雾化清洗剂加入载物台的放料管中，再将载物台的温度调整到90-100℃，雾化清洗剂汽化后随之附着于紧固件表面；

d、抛光过程持续7-12分钟，直至紧固件表面的丝纹消失；

e、停止加热载物台，将紧固件取出空冷。

步骤（14）中的润滑液的成分以及各成分的质量百分比为：硼酸、聚乙二醇、脂肪酸、二乙二醇、三乙二醇、棕榈油酸的混合物：75-85%，金属钝化剂：0.5-1.5%，防锈剂：1-5%，抗氧剂：0.5-1%，极压添加剂：0.5-1.5%，其余为去离子水。

所述金属钝化剂为硫化物、亚磷酸酯盐的一种或两种的混合物；所述防锈剂为ZDDP与碱性金属磺酸盐混合物，并且配重比为3:1；所述抗氧剂为硫化烷基酚；所述极压添加剂为亚磷酸酯、硫化烯烃、硫化脂肪酸中的一种。

由于采用3D打印技术生产紧固件，采用上述成分与配比的润滑液可以有效改善紧固件表面的光滑度。

本发明提供一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件生产方法，该方法先利用三维软件绘制相应紧固件的图纸，然后用相应材料进行3D打印，打印完成后先对所完成的紧固件进行处理，再进行冲压处理得到相应的零件，由于其一次可生产多个零件，因此可大大提高3D生产零件的效率，进而生产效率极高。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，具体步骤为：

（1）在计算机中建立3D模型，将2个紧固件绘制于一张图纸，并由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形。

（2）启动打印机，打印机内有热熔性粉末。

（3）由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束。

（4）3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像。

（5）所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的正图形。

（6）3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像。

（7）所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使得热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的反图形。

（8）每层图形。打印完成之后，重复步骤（4）-（7），继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成。

（9）对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热熔粉末凝固成一个整体。

（10）将凝固成一体的待加工紧固件母板用打磨机进行打磨。

（11）将紧固件母板用冲压机进行冲压，压切出各零件。

（12）使用磨料机对压切出的各零件边缘进行处理。

（13）使用雾化清理剂对各零件进行抛光处理；雾化清理剂的成分以及各成分的质量百分比为：丙酮：60%，醋酸乙酯：40%；抛光处理的具体方法为：

a、先将待加工紧固件进行粗打磨加工；

b、将待加工的紧固件放置于雾化清洗的载物台，将载物台加热到100℃；

c、将调制好的雾化清洗剂加入载物台的放料管中，再将载物台的温度调整到90℃，雾化清洗剂汽化后随之附着于紧固件表面；

d、抛光过程持续8分钟，直至紧固件表面的丝纹消失；

e、停止加热载物台，将紧固件取出空冷。

（14）将润滑液均匀喷涂在各零件表面，并晾干；润滑液的成分以及各成分的质量百分比为：硼酸、聚乙二醇、脂肪酸、二乙二醇、三乙二醇、棕榈油酸的混合物：75%，金属钝化剂：1.5%，防锈剂：5%，抗氧剂：1%，极压添加剂：1.5%，其余为去离子水；其中金属钝化剂为硫化物；防锈剂为ZDDP与碱性金属磺酸盐混合物，并且配重比为3:1；抗氧剂为硫化烷基酚；极压添加剂为亚磷酸酯。

 

实施例2

一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，具体步骤为：

（1）在计算机中建立3D模型，将5个紧固件绘制于一张图纸，并由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形。

（2）启动打印机，打印机内有热熔性粉末。

（3）由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束。

（4）3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像。

（5）所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的正图形。

（6）3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像。

（7）所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使得热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的反图形。

（8）每层图形。打印完成之后，重复步骤（4）-（7），继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成。

（9）对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热熔粉末凝固成一个整体。

（10）将凝固成一体的待加工紧固件母板用打磨机进行打磨。

（11）将紧固件母板用冲压机进行冲压，压切出各零件。

（12）使用磨料机对压切出的各零件边缘进行处理。

（13）使用雾化清理剂对各零件进行抛光处理；雾化清理剂的成分以及各成分的质量百分比为：丙酮：70%，醋酸乙酯：30%；抛光处理的具体方法为：

a、先将待加工紧固件进行粗打磨加工；

b、将待加工的紧固件放置于雾化清洗的载物台，将载物台加热到110℃；

c、将调制好的雾化清洗剂加入载物台的放料管中，再将载物台的温度调整到100℃，雾化清洗剂汽化后随之附着于紧固件表面；

d、抛光过程持续12分钟，直至紧固件表面的丝纹消失；

e、停止加热载物台，将紧固件取出空冷。

（14）将润滑液均匀喷涂在各零件表面，并晾干；润滑液的成分以及各成分的质量百分比为：硼酸、聚乙二醇、脂肪酸、二乙二醇、三乙二醇、棕榈油酸的混合物：85%，金属钝化剂：0.5%，防锈剂：1%，抗氧剂：0.5%，极压添加剂：0.5%，其余为去离子水；其中金属钝化剂为硫化物、亚磷酸酯盐的混合物；防锈剂为ZDDP与碱性金属磺酸盐混合物，并且配重比为3:1；抗氧剂为硫化烷基酚；极压添加剂为硫化脂肪酸。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (5)

1.一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，其特征在于：具体步骤为：

（1）在计算机中建立3D模型，将至少2个紧固件绘制于一张图纸，并由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形；

（2）启动打印机，打印机内有热熔性粉末；

（3）由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束；

（4）3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像；

（5）所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的正图形；

（6）3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像；

（7）所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热熔粉末，加载电压使得热熔粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的反图形；

（8）每层图形；

打印完成之后，重复步骤（4）-（7），继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成；

（9）对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热熔粉末凝固成一个整体；

（10）将凝固成一体的待加工紧固件母板用打磨机进行打磨；

（11）将紧固件母板用冲压机进行冲压，压切出各零件；

（12）使用磨料机对压切出的各零件边缘进行处理；

（13）使用雾化清理剂对各零件进行抛光处理；

（14）将润滑液均匀喷涂在各零件表面，并晾干。

2.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，其特征在于：所述步骤（13）中的雾化清理剂的成分以及各成分的质量百分比为：丙酮：60-70%，醋酸乙酯：30-40%。

3.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，其特征在于：所述步骤（13）中的抛光处理的具体方法为：

a、先将待加工紧固件进行粗打磨加工；

b、将待加工的紧固件放置于雾化清洗的载物台，将载物台加热到100-110℃；

c、将调制好的雾化清洗剂加入载物台的放料管中，再将载物台的温度调整到90-100℃，雾化清洗剂汽化后随之附着于紧固件表面；

d、抛光过程持续7-12分钟，直至紧固件表面的丝纹消失；

e、停止加热载物台，将紧固件取出空冷。

4.根据权利要求1所述的一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，其特征在于：所述步骤（14）中的润滑液的成分以及各成分的质量百分比为：硼酸、聚乙二醇、脂肪酸、二乙二醇、三乙二醇、棕榈油酸的混合物：75-85%，金属钝化剂：0.5-1.5%，防锈剂：1-5%，抗氧剂：0.5-1%，极压添加剂：0.5-1.5%，其余为去离子水。

5.根据权利要求4所述的一种利用3D打印技术批量生产高强度紧固件的方法，其特征在于：所述金属钝化剂为硫化物、亚磷酸酯盐的一种或两种的混合物；所述防锈剂为ZDDP与碱性金属磺酸盐混合物，并且配重比为3:1；所述抗氧剂为硫化烷基酚；所述极压添加剂为亚磷酸酯、硫化烯烃、硫化脂肪酸中的一种。