Greitojo prototipų kūrimo technologijoje kaip žaliava naudojamas skystas šviesai jautrus polimeras (epoksidinė derva ir (arba) akrilo derva ir kt.), o naudojant ultravioletinį lazerinį skenavimą sudaromas sluoksniuotas darinys. Stereo litografijos aparatas (SLA) yra viena iš pagrindinių greitojo prototipų kūrimo technologijų taikymo įrangos. Jis pasižymi dideliu gamybos tikslumu ir dideliu žaliavų panaudojimo lygiu, todėl gali būti naudojamas gaminant didelio tikslumo sudėtingų formų gaminius. Šiame darbe nagrinėjamas SLA greitojo prototipų kūrimo technologijos pritaikymas gaminant kambario temperatūros vulkanizuotos silikoninės gumos (RTV silikoninės gumos) sandariklius.
1 Techninis principas
SLA greitasis prototipų kūrimas yra padalintas į tris etapus: išankstinis apdorojimas, sluoksninis krovimas laisvas formavimas ir tolesnis apdorojimas. Išankstinis apdorojimas – tai gatavo produkto CAD projektavimas pagal vartotojo pateiktus brėžinius ar objektus, tai yra trimatis modeliavimas. Jei įmanoma, gali būti atliktas tikrojo objekto optinis nuskaitymas arba kompiuterinė tomografija, kad būtų galima tiesiogiai gauti gatavo produkto trimatį modelį ir išvesti trimatį modelį STL formatu. Failas (trikampis pataisos failas) ir šiuo pagrindu sluoksnio (storis 0,05–0,5 mm) pjūvio apdorojimas ir palaikomas redagavimo apdorojimas (panašiai kaip pridedant apdorojimo elementus, tačiau atrama ir forma formuojami tuo pačiu metu).
Sluoksniuotas nemokamas prototipų kūrimas yra greito prototipų kūrimo, įskaitant pjaustymą ir krovimą, pagrindas. Principas parodytas 1 paveiksle. Konkretus procesas yra toks: ultravioletinis lazeris taškas po taško nuskaito kiekvieną CAD projektavimo sluoksniuotą atkarpą, kad dervos plonas sluoksnis nuskaitytoje srityje įvyktų fotopolimerizacijos reakcija, susijungtų ir sukietėtų; kai plonas sluoksnis sukietėja, darbastalis juda žemyn, prieš pat Uždėkite naują skystos dervos sluoksnį ant sukietėjusios dervos paviršiaus, o grandiklis atlieka horizontalų grįžtamąjį judesį, kad išliktų skysčio lygis, tada nuskaito ir sukietina naują sluoksnį; naujai sukietėjęs dervos sluoksnis yra tvirtai sujungtas su ankstesniu sukietėjusiu sluoksniu. Kartokite tai tol, kol susiformuos kūnas. Naudojant SLA greitojo prototipų kūrimo technologiją galima gaminti dervos liejimo formas, kurios tinka mažos apimties, didelio tikslumo kambario temperatūros (žemos temperatūros) liejamiems gumos gaminiams gaminti.
2. Taikymas RTV silikoninių guminių sandariklių gamyboje
2.1 Formų gamyba:
2.1.1 CAD projektavimas
Pirmiausia naudokite nonijinį suportą, vidinio skersmens mikrometrą ir išorinio skersmens mikrometrą, kad tiksliai išmatuotų pažeisto guminio tarpiklio ir montavimo veleno dydį. Atsižvelgdami į naudojamos gumos medžiagos elastingumą ir susitraukimą, nustatykite, kad tarpas tarp sandariklio angos ir veleno būtų 0,15–0,2 mm.
Atlikus plombos tyrimą ir kartografavimą, atliekamas formos CAD projektavimas. CAD projektavimo principas yra konstruoti formą naudojant mažiausią medžiagos kiekį. Laparoskopinio chirurginio instrumento guminio sandariklio formos CAD modelis parodytas 4 ir 5 paveiksluose (6 išpylimo angų galiniai paviršiai yra tolygiai paskirstyti kaip nesurenkamas paviršius), o formos ertmės sienelės storis yra tik 0,5 mm.
2.1.2 Formavimas
Atlikus formos CAD dizainą, 3D modelio failas STL formatu perkeliamas į SLA greitojo prototipų kūrimo mašiną, o liejimui naudojama šviesai jautri derva SPR-3010 (formulė: bisfenolio A epoksidinė derva 83, etoksilintas heksandiolio diakrilatas 17 , 1,4-metilcikloheksano divinilo eteris 4.8, diarilo heksafluorarsenato sieros alavo druska 7.2, benzoino dimetilo eteris 4.8) atsparumas vandeniui, cheminis atsparumas, matmenų stabilumas ir kietumas yra geras, didelis stiprumas, platus temperatūros ir drėgmės diapazonas ir gali būti naudojamas automobilių dalių, aviacijos dalių ir medicinos įrangos gamyba.
Naudokite RPData duomenų apdorojimo programinę įrangą, kad nustatytumėte, ar formos modelis yra lygiai ant darbo stalo su užtvarais į viršų, o tada 3D modelis supjaustomas sluoksniais, kurių pjūvio storis yra 0,2 mm, kad trikampio pataisos failas būtų paverstas 2D formatu. sluoksnis. Kūrinio kontūro informacija. Siekiant išvengti formos deformacijos ir deformacijos formavimo proceso metu ir užtikrinti formų gamybos stabilumą, taip pat turi būti atlikta modelio atraminė konstrukcija. Po to buvo pagaminta 10 vienodinimo stalų pagal dvi formų specifikacijas. Galiausiai paleiskite RPBuild gamybos programinę įrangą, tai yra, įjunkite lazerį ir nulinkite darbinio skysčio lygį, atlikite sluoksninį lazerinį nuskaitymą ir sukietinimą bei krovimą, kad užbaigtumėte pelėsių gamybą. Šios sandarinimo formos SLA greitojo prototipų kūrimo proceso parametrai yra: dervos temperatūra 30 ℃, lazerio galia 160 mW, lazerio bangos ilgis 355 nm, šviesos intensyvumas 1,9 X 100 000 cd, užpildymo skenavimo greitis 2 200 mm. s-1, užpildymo vektoriaus atstumas 0. 1mm. Forma nuplaunama acetonu, kad pašalintų riebalus ir atramą, o galiausiai formavimo forma 2 valandas apšvitinama ultravioletine lempa, kad būtų galima dar labiau susieti ir sukietėti.
2.2 Plombų gamyba
Dviejų komponentų liejimo formos RTV silikoninė guma naudojama laparoskopinio chirurginio instrumento sandarikliams lieti. Komponento A formulė yra: polidimetilsiloksanas 100 su šviesa, balta anglis 6,3, švino oksidas 12,5, metilo silikono aliejus 6,3; B komponento formulė yra: etilo silikatas 119, alavo dialkildisulfatas 6.3. Tolygiai sumaišius A ir B komponentus santykiu 10:1, lėtai supilkite mišinį į indą, kuris buvo sudėtas į 20 greito prototipų formavimo formų (kad mišinys neperpildytų indo siurbiant, konteineris suprojektuotas taip, kad formos aukštis būtų 3–4 kartus), sumaišytas skystis įpurškiamas į ertmę per formos išpylimo angą. Po to konteineris buvo patalpintas į vakuuminę dėžę, o sumaišytame tirpale esantys oro ir drėgmės burbuliukai buvo pašalinti, esant vakuumo laipsniui 8,5×10-6 Pa. Išvėdę, išimkite konteinerį iš vakuuminės dėžės ir vulkanizuokite. elektrinėje kaitinimo dėžėje 60°C temperatūroje 4 valandas. Galiausiai vulkanizuotas gaminys išimamas iš krosnies, plonas formos sluoksnis nulupamas rankomis, o išgaubta vartų dalis lengvai nupoliruojama švitriniu popieriumi, kad galas būtų lygus ir lygus, o baigtas sandariklis nuimamas. gautas. Po bandymo sandariklio veikimas atitinka keliamus reikalavimus ir buvo nedelsiant pradėtas naudoti. Praktinis naudojimas rodo, kad sandariklio veikimas pasiekė originalių priedų lygį.
newmaker.com
3 Išvada
SLA greitojo prototipų kūrimo technologija tinka mažos apimties, didelio tikslumo kambario temperatūros (žemos temperatūros) liejamiems gumos gaminiams gaminti. Palyginti su tradicine technologija, jos gamybos ciklas sutrumpėja 60% ~70%, o gamybos savikaina sumažėja.