材料擠出成型的案例
德國創業公司使用顆粒材料大幅降低金屬3D打印成本
據悉，德國創業公司AIM3D由羅斯托克大學的幾名研究人員成立， 打算用其創新性的CEM（復合材料擠出成型）技術來革新3D打印機市場。該公司正在開發一款名為ExAM255的3D打印機，它受到注塑成型工藝的啟發，可以處理金屬和塑料。
CEM是一種新穎的3D打印工藝，它使用金屬顆粒而不是金屬粉末來逐層構建復雜的模型。也就是說，這種工藝不涉及使用激光來燒結金屬粉末，而是使用一種擠出機（AIM3D
CEM E-1擠出機）來加工直徑最大為3mm的顆粒，并且幾乎適用于任何材料。它的最小打印層厚為20微米，精度為50μm。
使用顆粒材料的一大好處是更便宜、更易獲得，這主要是因為顆粒材料是常用的注塑成型材料。金屬3D打印因其材料昂貴而讓人望而卻步，CEM技術有望解決這方面的限制。
AIM3D介紹說，他們的3D打印系統已經能處理不銹鋼，目前團隊正在開發其他合金和有色金屬材料。此外，ExAM255將配備一個自動進料器，每個擠出機因此可以提供多達1升的材料，這相當于1.2
kg的ABS或4.4 kg的不銹鋼。打印機的構建體積據說為255 x 255 x 255 mm。
由于使用一種基于沉積的增材方法，CEM技術需要使用一種塑料粘合劑材料。這意味著打印完成后，打印件需要進行燒結，最后得到的是一個金屬密度約96％的最終部件。 AIM3D表示，他們正在開發自己的燒結爐，客戶可以跟3D打印機一起購買，但補充說使用工業爐也可以。
總的來說，AIM3D的技術讓我們相當激動，因為它承諾降低材料和金屬3D打印的成本。由于不需要昂貴的激光技術，ExAM255將比激光燒結系統便宜得多。
目前，ExAM255 3D打印機仍在開發中，最早的上市時間為2018年。
展開 應用FLOW-3D于材料擠出式增材制造
應用FLOW-3D于材料擠出式增材制造 (Material extrusion additive manufacturing)
作者：Jon Spangenberg / DTU (Technical University of Denmark)
本篇文章中，作者介紹了兩種不同材料的擠出式增材制造。
FDM Printing
Concrete printing
1. FDM printing
FDM printing采用polymer擠出進行3D打印。對研究方向而言，屬于沉積流 (Deposition flow)，流體在熱擠出頭內的流動更是研究重點之一。
從2018年開始，DTU開始針對FDM打印過程中的流體流動現象進行研究，最初研究時做了下列假設。
（1） 流體為不可壓縮流體
（2） 流體流動時黏度為固定值
（3） 忽略能量方程
（4） 不考慮沉積流的凝固現象
（5） 擠出條件由下列比例決定
? 打印速度/擠出速度 (VP/UC)
? 單層厚度/噴嘴直徑 (Lt/DC)
擠出頭內的條件設定如下。
測試用實驗設備照片及設計圖。
根據實驗，完成了下列圖表，不同材料在不同噴嘴直徑下的進給條件。
根據需求，建立了如下的流場信息進行仿真。
使用FLOW-3D進行仿真，仿真數據與實驗數據比對。
2. Concrete printing
混凝土打印屬于房屋3D打印計劃之一，工藝為wet-on-wet printing。
對研究人員來說，如何定義混凝土的流動模式是最重要的。
展開 擠出機螺旋修復方法及堆焊材料的選擇
螺旋絞刀是擠出機的主要工作部件，螺旋絞刀安裝在擠出機內的水平軸上，軸的一端裝在滾動軸承或滑動軸承上，另一長懸臂端則穿人擠出機的受料箱和泥缸，并少許插入機頭約20～50ram。
由于螺旋絞刀葉片外緣和根部的兩處泥料質點沿軸向的運動速度是相等的，而螺旋絞刀葉片外緣上泥料質點與絞刀葉片的相對速度，大于絞刀葉片根部上泥料質點與絞刀葉片的相對速度。而介于二者之間的各圓周上的相對速度，是從外徑到輪轂依次減小。
顯然，螺旋絞刀葉片與泥料相對速度大的部位磨損就大。因此，螺旋絞刀的失效形式是葉片外圈的嚴重磨損。絞刀的磨損是很快的，其磨損速度除了和絞刀的轉速有關外，還與擠壓力和土質有關。擠壓力大、土質差(如粘土含砂、雜質量多等)，絞刀磨損速度快。一般情況下。一副絞刀生產50萬~120萬塊普通粘土磚，就要進行修復或更換。
使用北京固本科技有限公司的螺旋耐磨焊絲加工螺旋絞刀，經過近1 年的使用觀察，證明北京固本耐磨焊絲堆焊螺旋絞刀可低成本生產600萬塊標磚。
在延長螺旋絞刀使用壽命方面，北京固本KB899耐磨焊絲能保證擠出機保持較長的工作狀態，產磚量達到800萬塊標磚，大大減少停機、檢修頻率，是大型擠出機性能得以發揮的必要條件。在設備維護成本方面，使用北京固本KB899耐磨焊絲后，以前設備每周維修一次，現在基本每兩個月維修一次。
頻繁的修復或更換絞刀，將給磚瓦廠帶來很大的麻煩，增加了維修工人的勞動強度，有時甚至影響生產的正常進行。因此，設法提高螺旋絞刀的耐磨性、延長使用壽命，是極為重要的。
展開 可視化射出成型技術探討循環再利用塑料材料成型特性──以聚丙烯材料為例
對于熱塑性塑料來說，塑料粒在經過射出機螺桿的塑化與剪切，其塑料分子鏈會被剪斷，黏度性質或流動特性可能產生變化，進而影響塑料產品成型。由目前文獻搜集可得知，學術上的研究發表大多在不同回收料添加比例、配方與制程特性上進行研究與探討，但對于塑膠原料經重復射出→粉碎→再射出，且不加入原塑料材料(Raw material)情形下的回收料之成型特性較少探討。
圖1：循環再利用塑料射出成型實驗流程示意圖
因此，本文章分享塑料在經過多次射出→粉碎→再射出的制程中（如圖1所示），透過在模穴內安裝壓力感測組件，觀察回收塑料射出成型過程熔膠流動長度與充填至模穴之壓力變化，并計算其黏度因子；藉以透過成型信息實時感測（成型信息可視化）方式了解不同回收次數之塑膠成型特性。
另一方面，透過熔融指數試驗機(Melt flow index tester)以及熱示差掃描分析儀(Differential scanning calorimetry, DSC)針對不同粉碎次數之實驗材料進行檢測，觀察塑膠原料回收次數增加后其熔融流動特性與熱性質變化。
最后，透過射出成型實驗進行成型試片機械性質測試觀察，將試片（ASTM D638拉伸試片）進行拉伸測試，藉由拉伸測試結果，并整合模穴壓力變化、黏度因子變化，以及相對應的回收料流動特性與熱性質變化，進行探討。
研究結果與討論
圖2(a)為原材料Raw-PP在多次回收粉碎過程后，進行射出成型實驗并觀察熔膠充填流動特性的變化，圖中顯示隨著回收次數增加，可明顯觀察到Melt flow rate隨回收次數增加而變大，意味著PP分子量隨著回收次數增加而變低，且回收次數到達4次以上時達到飽和。
展開 
常見的金屬材料金屬材料成型方法
常見金屬材料主要有黑色金屬鐵及其合金，壓鑄模具以及有色金屬及其合金。有色金屬又叫非鐵材料。
鐵的合金主要為鋼和鑄鐵。工業用鋼分結構鋼，零件鋼，工具鋼和特殊性能鋼。常用鑄鐵分灰鑄鐵，可鍛鑄鐵，球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。
常用有色金屬：鋁及鋁合金，鈦及鈦合金，銅及銅合金和軸承合金（錫基，鉛基，鋁基軸承合金）。
常用成型方法
冷加工：車，銑，刨，磨，鉆，拉（機加工）；冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓。
熱加工：鑄造，熱扎，鍛造，熱處理，焊接，熱切割，熱噴涂
一文看常用材料成型技術
1
熱壓成型
橡膠，塑膠及纖維強化復合材料置入預熱模穴中藉由加壓成型。
熱壓成型示意圖
熱壓成型制成的鍵盤按鍵
2
熱成型
熱塑性塑膠板材料在加熱后加壓成型，適用成型板厚在1毫米至12毫米。
熱成型示意圖
制作過程如下
3
旋轉成型
旋轉成型用于制作具有等肉厚的中空形體，聚合物粉末沿著模具內壁經過加熱后，滾動翻攪自成無內應力的加工成品。
旋轉成型示意圖
制作過程如下
4
射出成型
射出成型是塑膠制品大量生產最重要的生產技術，它被用以生產種類極為繁多的日常生活用品，它能成型復雜形狀且尺寸差異大的產品，從大件的產品到很薄的小玩意。
展開 LSR 之材料特性與成型過程介紹
LSR 之材料特性與成型過程介紹
■型創科技/ 劉文斌 技術總監
液態硅烷橡膠的特性
液態硅烷橡膠(Liquid Silicone Rubber, LSR) 是種無毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變行為的主要表現為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現象以及較高的熱膨脹系數值。LSR 是以鉑金(Pt, Au)作為催化劑的兩液型快速固化材料，可采射出成型加工方式來成型，射出成型方式可達到大量制造、快速交聯固化，以及可重復性的穩定生產等加工優點。
圖1：液體硅橡膠是一種堅固，柔韌的材料，可以很好地保留其記憶力
LSR 塑料的射出產品具備較好的熱穩定性、抗寒性與優越的電氣絕緣性，燃燒時也不會產生有毒物質。LSR 塑料的應用領域極廣，舉凡健康用品、汽車、嬰兒用品、醫療用具、潛水用品、廚房用具，以及密封性應用產品等，LSR 塑料都是在現階段生產設計中不可取代的材料。
LSR 的成型加工制程
液態硅橡膠LSR 的成型加工只需要三個步驟：「計量混合」、「模塑成型」、「熟化定型」。液態硅橡膠LSR 具優異的流動性，在模具中固化后具有堅固性和柔韌性，使LSR 射出產品可進行非常態的細部結構與倒扣等設計，這是其它射出材料，如塑料或熱塑性彈性體等所無法做到的。LSR 通常是以射出機射出成型，其成型設備與熱塑性塑料常用的加工設備相似，但對于細部的要求卻不全然相同。
圖2：交聯決定了熱固性材料的許多特性，如強度，穩定性和耐熱性
LSR 塑料為雙液型或雙成份組成的液態原材料，分A液成份和B 液成份，市售包裝最常使用是20 公斤（約5 加侖）提桶或200 公斤（約55 加侖）圓桶包裝。
展開 塑性材料成型的UG
請問各位高手,在UG里建立擠出成型設備的模,然后再利用它仿真分析利用該模具擠出塑性材料?謝謝!
注塑模具成型零件材料選用的要求
注塑模具成型零件材料選用的要求
模具材料的選用在模具設計和制造中是一個比較重要的問題，直接影響到模具的制造工藝、模具的使用壽命、塑件的成型質量和模具的加工成本等一系列方面。
正因為如此，國內外學者開發出具有良好使用性能和加工性能、熱處理變形小的新型模具鋼種，如預硬鋼、新型淬火回火鋼和馬氏體時效鋼等。另外，為了提高模具的壽命，在模具成型零件的表面強化處理方面也做了許多研究與工程實踐，并且取得了很好的效果。到目前為止，上述研究和開發工作還在不斷地深入進行，已取得的成果正在大力推廣。
塑料模具的工作條件一般須在150~ 200℃下進行工作，除了受到一定壓力作用外，還有溫度的影響。現根據塑料成型模具使用條件、加工方法的不同，將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下：
(1)足夠的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50~60 HRC 以下，經過熱處理的模具應有足夠的表面硬度，以保證模具具有足夠的剛度。模具在工作中由于塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩定性，保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決于鋼材的化學成分和熱處理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
(2) 良好的機械加工性能
要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對大型模具尤其重要。對需要電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。
(3) 優良的拋光性能
高品質的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。因此，注塑模成型零件工作表面多需要拋光到鏡面，Ra≤0.05μm，需要鋼材硬度35~40 HRC 為宜，表面過硬會使拋光困難。
展開 塑料齒輪件注射成型工藝及材料解析
對于玻纖增強的材料，由于纖維沿著焊接線成放射狀排列，使用多澆口時易造成半徑的偏心的“碰撞”。
一個成型專家能控制好齒槽處的變形，獲得可控的、一致性的、均勻的收縮能力的產品是以良好的設備、成型設計、所用的材料伸展能力以及加工條件為前提的。在成型時，要求精密控制成型表面的溫度、注射壓力和冷卻過程。
其它的重要因素還包括壁厚、澆口尺寸和位置、填料類型、用量和方向、流速和成型內應力。
最常見的塑料齒輪是直齒、圓柱形蝸輪和斜齒輪，幾乎所有用金屬制造的齒輪都可以用塑料來制造。齒輪常用分瓣模腔來成型。斜齒輪加工時由于注射時必須讓齒輪或者形成齒的齒輪環進行旋轉，所以要求注意其細節。
蝸輪運行時產生的噪音比直齒小，成型后通過旋出型腔或者用多個滑動機構移出。如果使用滑動機構，必須高精確操作，避免在齒輪上出現明顯的分縫線。
新工藝和新樹脂
更多的先進的塑料齒輪成型方法正在被開發出來。例如二次注射成型法，通過在輪軸和輪齒之間設計一個彈性體的方法，使齒輪運行起來更安靜，在齒輪突然停止運轉時，能夠較好的吸收振動，避免輪齒損壞。
輪軸可以被重新模塑上其它材料，可以選擇柔韌性更好或者價值更高、自潤滑效果更好的復合材料。同時研究了氣輔法和注射壓縮模塑法，作為改善輪齒質量、齒輪整體精度、減小內應力的一種方法。
除了齒輪本身以外，成型人員還需要注意齒輪的設計結構。結構中齒輪軸的位置必須成線性排列才能保證齒輪成一直線運行，即使在負荷和溫度改變的情況下，因此結構的尺寸穩定性和精度是非常重要的?？紤]到這個因素，應該使用玻纖增強材料或礦物填充的聚合物等材料做成具有一定剛性的齒輪結構。
現在，在精密齒輪制造領域，一系列的工程性熱塑性塑料的出現給加工人員提供了比以前更多的選擇機會。
展開 招聘材料成型CAE工程師
職位名稱： 材料成型CAE工程師
公司名稱： 上海析模計算機科技有限公司
公司簡介： 析模科技是一家專業從事CAE軟件和工程技術咨詢的高科技公司，“析?！钡暮x即為“分析、模擬”，我們的優勢領域是材料成型模擬、流體仿真計算及有限元結構分析。公司是美國著名CFD軟件FLOW-3D在中國地區的指定經銷和技術支持，我們的合作伙伴還包括Altair、ANSYS、Recurdyn、達索Simula等著名廠商和品牌。
析?？萍紡?005年創辦中國CAE行業的門戶網站，中國CAE聯盟網站（www.caenet.cn），向廣大CAE愛好者提供全面的CAE軟件知識、介紹、學習資料、培訓、人才招聘、技術交流等服務，5年來已經發展成CAE行業有很高知名度的網站，目前已有20多萬CAE注冊會員，網站規模及會員還在持續增長中。
析?？萍紝⒁恢敝铝τ贑AE事業的發展，以我們專業的定位，向業內提供更好、更多的CAE技術應用和服務。公司長期招聘CAE業內的專業人才，歡迎有志向從事CAE行業的人士加入我們。
公司網站：http://www.simould.com
工作地點： 上海市
招聘人數： 2人
學歷要求： 碩士
工作年限： 不限
薪水范圍： 面議
職位描述： 職責和要求描述：
1、負責材料成型工藝CAE模擬軟件技術支持及工程咨詢服務，包括鑄造、焊接、沖壓、擠出、注塑等工藝；
2、熟悉CFD、FEA或專用CAE軟件在材料成型中的應用；
3、材料成型專業碩士以上學歷；
4、有一定模具和機械知識背景；
5、英語讀寫順利，學習能力強；
6、喜歡CAE行業，能夠吃苦耐勞。
展開 
金屬材料與非金屬成型比較
培養具備金屬、塑料等材料的產品、工藝與模具方面的知識，能運用計算機技術進行產品、工藝與模具的設計、運用數控加工技術進行成型模具的制造，能從事產品及模具的試驗研究、生產管理、經營銷售等方面的高級工程技術人才。
主要課程：金屬成形工藝及模具、五金模具塑料成型工藝及模具、塑料制品裝潢與設計、模具材料及熱處理、模具制造技術、數控加工、產品造型設計、模具計算機輔助設計（CAD）、模具計算機輔助制造（CAM）、成型過程計算機輔助分析（CAE）、成型設備及計算機控制、創新設計、模具市場營銷、模具生產管理等。
就業方向：可在各行業從事與材料加工工程有關的金屬與塑料產品、工藝、模具的計算機輔助設計，計算機輔助制造、數控加工，試驗開發、質檢分析、管理營銷、教育科研等工作。
展開 ABAQUS軟件在材料成型中的應用
掌握諸如摩擦條件、材料性能、工件幾何形狀、成形力等工藝參數對成形過程的影響，設計工程師可以正確地設計模具和選擇加工設備，并預測和防止缺陷的生成。
隨著模擬中的一些關鍵技術的進一步發展及計算機硬件水平的提高，數值模擬在加工成形中的應用越來越接近真實流程，模擬工作逐步從模擬簡單零件轉向模擬復雜零件，從模擬單工步成形轉向模擬多工步成形，從單純的金屬流動模擬轉向溫度場等多方面的復合模擬。ABAQUS的分析步正好體現了這樣的概念－模擬真實的世界。下圖為掉底模擬以及各向同性和各向異性材料的成型模擬。
ABAQUS軟件在材料成型中的應用.pdf
展開 復合材料成型工藝技術方法
復合材料成型工藝是復合材料工業的發展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬，復合材料工業得到迅速發展，老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現，目前聚合物基復合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業生產。如：
（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
（2）噴射成型工藝；
（3）樹脂傳遞模塑成型技術（RTM技術）；
（4）袋壓法（壓力袋法）成型；
（5）真空袋壓成型；
（6）熱壓罐成型技術；
（7）液壓釜法成型技術；
（8）熱膨脹模塑法成型技術；
（9）夾層結構成型技術；
（10）模壓料生產工藝；
（11）ZMC模壓料注射技術；
（12）模壓成型工藝；
（13）層合板生產技術；
（14）卷制管成型技術；
（15）纖維纏繞制品成型技術；
（16）連續制板生產工藝；
（17）澆鑄成型技術；
（18）拉擠成型工藝；
（19）連續纏繞制管工藝；
（20）編織復合材料制造技術；
（21）熱塑性片狀模塑料制造技術及冷模沖壓成型工藝；
（22）注射成型工藝；
（23）擠出成型工藝；
（24）離心澆鑄制管成型工藝；
（25）其它成型技術。
視所選用的樹脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復合材料的生產，有些工藝兩者都適用。
復合材料制品成型工藝特點：與其它材料加工工藝相比，復合材料成型工藝具有如下特點：
（1）材料制造與制品成型同時完成
一般情況下，復合材料的生產過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據制品的使用要求進行設計，因此在選擇材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時，都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。
展開 注塑成型材料收縮率與密度速查表
戳我進入社區：注塑和模具人的網上家園
材料
標稱
密度
收 縮 率
[g/cm3]
[%]
聚苯乙烯
PS
1.05
0.3-0.6
聚苯乙烯，中.高沖擊性
HI-PS
1.05
0.5-0.6
聚苯乙烯-丙烯晴
SAN
1.08
0.5-0.7
丙烯晴-丁二烯-苯乙烯
ABS
1.06
0.4-0.7
苯烯晴-苯乙烯-丙烯酸
ASA
1.07
0.4-0.6
低密度聚乙烯
LDPE
0.954
1.5-4.0
高密度聚乙烯
HDPE
0.92
1.5-3.6
聚丙烯
PP
0.915
1.0-2.5
聚本烯-GR
PPGR
1.15
0.5-1.2
聚甲基戊烯
PMP
0.83
1.5-3.0
軟質聚氯乙烯
PVC-soft
1.38
1.0-2.5
展開 