第一節(jié) 國內(nèi)液晶顯示器金屬件產(chǎn)品 技術工藝 研發(fā)動態(tài)
基于Pro/E的液晶顯示器支架的沖壓工藝：
模具是進行成形加工的重要工藝裝備 用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度 高復雜性 高一致性 高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所無法比擬的 在眾多類型的模具設計中，鈑金沖壓模設計是最為靈活的設計種類，特別是計算機輔助模具設計大大提高了設計效率，而且可以綜合評價模具設計質(zhì)量。
沖壓工藝方案:
首先 分析 零件的工藝特點，本產(chǎn)品為盒形件，材料為SECC，外形尺寸較小，厚度較小，僅為0.5mm。故沖裁力不需太大，沖孔凸模應分散分布，彎曲凸模應對稱，以保證模具的受力平均。有兩套方案待定。
1、沖孔-落料-彎曲
這套方案采用先沖孔再落料再彎曲的方法，工序簡單但每個工序模具結構較復雜，沖孔凸模相對集中不易卸料，落料一次性落下，易出現(xiàn)定位不準確，最后再彎曲，對盒形件四周進行一次性彎曲，工藝較復雜，但工序較短，共三道工序。
2、沖孔-落料-落料-彎曲-落料-彎曲-再落料
這套方案共有七個工序，對沖孔及落料在條帶中進行分散處理，先沖小孔及定位孔，再對盒形件一側進行落料，再將這一側進行彎曲。
以此類推，落料和彎曲穿插進行不易產(chǎn)生應力集中，落料分幾次落下，每次較有針對性，對整套模具來說凸模較分散，壓力中心靠近模具中心，延長了模具壽命。綜上所述，采用第二套方案。
第二節(jié) 國外液晶顯示器金屬件產(chǎn)品 技術工藝 研發(fā)動態(tài)
一、美國
愛美可是全球最具權威的專業(yè)沖壓潤滑技術和產(chǎn)品研發(fā)機構（IRMCO）的中文名稱。
“開發(fā)先進的潤滑技術，大幅度改善用戶金屬成型的生產(chǎn)過程和工作環(huán)境，提高產(chǎn)量，并為環(huán)保做出貢獻”是IRMCO唯一的驅動力。通過探討開發(fā)和富有創(chuàng)造性的激勵精神,IRMCO不斷推動 研究 的節(jié)奏和提高解決問題的能力。為此IRMCO研發(fā)機構每年投入超過操作預算的25%的資金用于新品開發(fā)、環(huán)境改善、資源支持等系統(tǒng)建設,在提高技術與產(chǎn)品質(zhì)量的同時并積極尋求對環(huán)境的改善與保護。IRMCO 是全球唯一擁有微毒檢測系統(tǒng)的沖壓潤滑劑生產(chǎn)公司。迄今為止，在全球沒有任何一家同類機構能夠達到象IRMCO一樣的排放標準。
二、日本
日本FDK公司與福島大學合作成功開發(fā)出了精度為10納米以下的金屬表面拋光技術，該技術主要利用含有鐵的特殊液體和磁性對金屬等表面進行加工，除平面工件外，還可對凹凸型工件進行拋光處理。主要服務物件為光學零部件企業(yè)和模具企業(yè)。
這種特殊的液體被稱為磁束（KURASUTA），是含有直徑1微米的鐵球體和直徑10納米的氧化鐵的油性混合液體，利用永磁磁鐵施加磁性形成微小的棒狀固體作為刷子，從而對拋光工件進行研磨加工。目前FDK公司已經(jīng)向市場投放可加工直徑為3厘米以下工件的小型拋光機，未來擬向市場投放十幾厘米的大型設備。
第三節(jié) 近年國內(nèi)外液晶顯示器金屬件 技術工藝 研發(fā)成果回顧
1、立體光造型（SLA）技術
SLA技術又稱光固化快速成形技術，其原理是計算機控制激光束對光敏樹脂為原料的表面進行逐點掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層（約十分之幾毫米）產(chǎn)生光聚合反應而固化，形成零件的一個薄層。工作臺下移一個層厚的距離，以便固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，進行下一層的掃描加工，如此反復，直到整個原型制造完畢。由于光聚合反應是基于光的作用而不是基于熱的作用，故在工作時只需功率較低的激光源。此外，因為沒有熱擴散，加上鏈式反應能夠很好地控制，能保證聚合反應不發(fā)生在激光點之外，因而加工精度高，表面質(zhì)量好，原材料的利用率接近100%，能制造形狀復雜、精細的零件，效率高。對于尺寸較大的零件，則可采用先分塊成形然后粘接的方法進行制作。
美國、日本、德國、比利時等都投入了大量的人力、物力 研究 該技術，并不斷有新產(chǎn)品問世。我國西安交通大學也研制成功了立體光造型機LPS600A。目前，全世界有10多家工廠生產(chǎn)該產(chǎn)品。
2、選擇性激光燒結（SLS）技術
SLS技術與SLA技術很相似，只是用粉末原料取代了液態(tài)光聚合物，并以一定的掃描速度和能量作用于粉末材料。該技術具有原材料選擇廣泛、多余材料易于清理、應用范圍廣等優(yōu)點，適用于原型及功能零件的制造。在成形過程中，激光工作參數(shù)以及粉末的特性和燒結氣氛是影響燒結成形質(zhì)量的重要參數(shù)。
3、激光熔覆成形（LCF）技術
LCF技術的工作原理與其他快速成形技術基本相同，也是通過對工作臺數(shù)控，實現(xiàn)激光束對粉末的掃描、熔覆，最終成形出所需形狀的零件。 研究 結果表明：零件切片方式、激光熔覆層厚度、激光器輸出功率、光斑大小、光強分布、掃描速度、掃描間隔、掃描方式、送粉裝置、送粉量及粉末顆粒的大小等因素均對成形零件的精度和強度有影響。
與其它快速成形技術的區(qū)別在于，激光熔覆成形能制成非常致密的金屬零件，其強度達到甚至超過常規(guī)鑄造或鍛造方法生產(chǎn)的零件，因而具有良好的應用前景。
4、激光近形（LENS）技術
LENS技術是將SLS技術和LCF技術相結合，并保持了這兩種技術的優(yōu)點。選用的金屬粉末有三種形式：1）單一金屬；2）金屬加低熔點金屬粘結劑；3）金屬加有機粘結劑。由于采用的是鋪粉方式，所以不管使用哪種形式的粉末，激光燒結后的金屬的密度較低、多孔隙、強度較低。要提高燒結零件強度，必須進行后處理，如浸滲樹脂、低熔點金屬，或進行熱等靜壓處理。但這些后處理會改變金屬零件的精度。
5、激光薄片疊層制造（LOM）技術
LOM技術是一種常用來制作模具的新型快速成形技術。其原理是先用大功率激光束切割金屬薄片，然后將多層薄片疊加，并使其形狀逐漸發(fā)生變化，最終獲得所需原型的立體幾何形狀。
LOM技術制作沖模，其成本約比傳統(tǒng)方法節(jié)約1/2，生產(chǎn)周期大大縮短。用來制作復合模、薄料模、級進模等，經(jīng)濟效益也甚為顯著。該技術在國外已經(jīng)得到了廣泛的使用。
6、激光誘發(fā)熱應力成形（LF）技術
LF技術的原理是基于金屬熱脹冷縮的特性，即對材料進行不均勻加熱，產(chǎn)生預定的塑性變形。該技術具有下列特點：1）無模具成形：生產(chǎn)周期短、柔性大，特別適合單件小批量或大型工件的生產(chǎn)；2）無外力成形：材料變形的根源在于其內(nèi)部的熱應力；3）非接觸式成形：成形精度高、無工模具磨損，可用于精密件的制造；4）熱態(tài)累積成形：能夠成形常溫下的難變形材料或高硬化指數(shù)金屬，而且能夠產(chǎn)生自冷硬化效果，使變形區(qū)材料的組織與性能得以改善。
德國學者M.Geiger及F.Vollertsen等在激光成形與其他加工方法的復合化加工等方面進行了大量 研究 ，目前該技術已有成功應用。
第四節(jié) 未來液晶顯示器金屬件國內(nèi)外 技術工藝 研發(fā)趨勢 分析
1、材料
材料是快速成形技術的核心，任何一類快速成形機都是針對特定種類或特定形態(tài)的材料而 研究 開發(fā)出來的，液態(tài)光敏樹脂用SLA，紙用LOM，絲狀材料用FDM，粉末狀材料用SLS，現(xiàn)又在開發(fā)一種新的激光快速成形機，用的是氣態(tài)材料——一種活性氣體，這種活性氣體在激光作用下發(fā)生分解，在工作臺上沉積出一層層陶瓷或金屬形成工件。
另外，目前人們對激光快速成形技術最大的期望，在于直接形成人們所需要的不同材質(zhì)的成形件，如塑料件、金屬件等。即使是間接翻制，也要解決適當?shù)牟牧虾凸に噯栴}。材料的廉價化也是個 研究 重點。
2、設備
設備不僅包含硬件，即激光快速成形機本身，而且包含相應的軟件，如何直接對三維CAD軟件進行切片，避免STL格式文件這一近似處理環(huán)節(jié)，其目的是提高成形機的成形精度和成形效率。
第五節(jié) 液晶顯示器金屬件產(chǎn)品同類替代 技術工藝 發(fā)展
國外SLM設備售價大概在500~700萬元，這并不包括后續(xù)的材料使用費等。國內(nèi)的科研院所或者企業(yè)一般承擔不了如此高的成本，SLM設備需要專業(yè)人士操作，操作人員需要對其技術原理深入的了解也是限制設備應用的一個重要因素。SLM設備維護費用較為昂貴，包括保護氣體、從原廠商購買成型材料等。但巨大的市場價值，使得國內(nèi)很多高校與科研機構開始涉足SLM技術的 研究 。但目前國內(nèi)SLM技術的發(fā)展與推廣還存在一些問題。主要是該技術系統(tǒng)集成度高，需要綜合材料、光學、軟件、數(shù)控、機械等多門類人才共同研發(fā)。設備研發(fā)周期長，技術難度大，導致設備昂貴，而應用領域相對還較狹窄。國內(nèi)配套部件的穩(wěn)定性還不到國外的水平，目前也還只能制作一些尺寸較小的工件。在配套材料的研發(fā)上也缺少成熟的理論支撐。只有研發(fā)出高可靠性和高技術指標、具有自主知識產(chǎn)權的SLM設備，同時擁有配套的工藝路線，才能在我國較大范圍推廣這項技術。
華南理工大學激光加工實驗室將在SLM技術方面不斷創(chuàng)新，繼續(xù)推進SLM設備的升級：（1）設計與制造第3代SLM成型設備，根據(jù)市場需求進行設備的系列化研發(fā)，使得設備緊湊，更為人性化。（2）努力將Dimetal系列設備推向市場。（3）改進設備的機械與控制穩(wěn)定性，完善相關軟件，開發(fā)多種材料成熟工藝，并持續(xù)尋找SLM技術的市場應用。
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