Ātrās prototipēšanas tehnoloģija izmanto šķidru gaismjutīgu polimēru (epoksīdsveķus un/vai akrila sveķus utt.) kā izejmateriālus un izmanto ultravioletā lāzera skenēšanu, lai izveidotu slāņainu vienību. Stereo litogrāfijas iekārta (SLA) ir viena no galvenajām iekārtām ātrai prototipu veidošanas tehnoloģiju pielietošanai. Tam piemīt augsta ražošanas precizitāte un augsts izejmateriālu izmantošanas līmenis, un to var izmantot augstas precizitātes kompleksu formu ražošanai. Šis darbs pēta SLA ātrās prototipēšanas tehnoloģijas pielietojumu istabas temperatūras vulkanizētas silikona gumijas (RTV silikona gumijas) blīvējumu ražošanā.
1 Tehniskais princips
SLA ātrā prototipēšana ir sadalīta trīs posmos: pirmapstrāde, slāņveida sakraušana bez formēšanas un pēcapstrāde. Priekšapstrāde ir gatavā produkta CAD projektēšana pēc lietotāja sniegtajiem rasējumiem vai objektiem, tas ir, trīsdimensiju modelēšana. Ja iespējams, var veikt faktiskā objekta optisko skenēšanu vai CT skenēšanu, lai tieši iegūtu gatavā produkta trīsdimensiju modeli un pēc tam izvadītu trīsdimensiju modeli STL formātā. Faila (trīsstūrveida ielāpu fails) un uz tā pamata, slāņa (biezums 0,05–0,5 mm) slāņu apstrāde un atbalsta rediģēšanas apstrāde (līdzīgi kā apstrādes armatūras pievienošana, bet balsts un veidne tiek veidoti vienlaikus).
Prototipu veidošana slāņos bez maksas ir ātrās prototipēšanas, tostarp griešanas un sakraušanas, pamatā. Princips ir parādīts 1. attēlā. Specifiskais process ir šāds: ultravioletais lāzers skenē katru CAD dizaina slāņaino daļu punktu pa punktam, lai sveķu plānā slānī skenētajā zonā tiktu veikta fotopolimerizācijas reakcija un šķērssavienojumi un sacietēšana; kad plānais slānis ir sacietējis, darbgalds virzās uz leju, tieši pirms Novietojiet jaunu šķidro sveķu slāni uz sacietējušo sveķu virsmas, kamēr skrāpis veic horizontālu turp un atpakaļ kustību, lai saglabātu šķidruma līmeni, un pēc tam skenē un sacietē jaunu slāni; tikko sacietējušais sveķu slānis ir cieši saistīts ar iepriekšējo sacietējušo slāni. Atkārtojiet to, līdz veidojas ķermenis. SLA ātrās prototipēšanas tehnoloģiju var izmantot sveķu veidņu izgatavošanai, kas piemērotas maza apjoma augstas precizitātes telpas temperatūras (zemas temperatūras) liešanas gumijas izstrādājumu ražošanai.
2. Pielietojums RTV silikona gumijas blīvējumu ražošanā
2.1. Veidņu ražošana:
2.1.1 CAD dizains
Vispirms izmantojiet nonija suportu, iekšējā diametra mikrometru un ārējā diametra mikrometru, lai precīzi izmērītu bojātā gumijas blīvējuma un uzstādīšanas vārpstas izmēru. Atkarībā no izmantotā gumijas materiāla elastības un saraušanās, nosakiet, ka starpblīvējuma caurums un vārpsta ir 0,15–0,2 mm.
Pēc plombu apsekošanas un kartēšanas pabeigšanas tiek veikta veidnes CAD projektēšana. CAD projektēšanas princips ir veidot veidni ar vismazāko materiāla daudzumu. Laparoskopiskā ķirurģiskā instrumenta gumijas blīvējuma veidnes CAD modelis ir parādīts 4. un 5. attēlā (6 izliešanas caurumu gala virsmas ir vienmērīgi sadalītas kā nemontējamā virsma), un veidnes dobuma sienas biezums ir tikai 0,5 mm.
2.1.2. Formēšana
Pēc veidnes CAD projektēšanas pabeigšanas 3D modeļa fails STL formātā tiek pārsūtīts uz SLA ātrās prototipēšanas iekārtu un formēšanai tiek izmantoti SPR-3010 gaismjutīgie sveķi (formula ir: bisfenola A epoksīdsveķi 83, etoksilēts heksāndiola diakrilāts 17 , 1,4-metilcikloheksāna divinilēteris 4.8, diarilheksafluorarsenāta sēra alvas sāls 7.2, benzoīna dimetilēteris 4.8) ūdensizturība, ķīmiskā izturība, izmēru stabilitāte un stingrība ir laba, augsta izturība, plašs piemērojamais temperatūras un mitruma diapazons, un to var izmantot auto detaļu, aviācijas detaļu un medicīniskā aprīkojuma ražošana.
Izmantojiet RPData datu apstrādes programmatūru, lai noteiktu, vai veidnes modelis ir novietots plakaniski uz darba galda ar vārtiem uz augšu, un pēc tam 3D modelis tiek sadalīts slāņos ar slāņa biezumu 0,2 mm, lai trīsstūra ielāpa fails tiktu pārvērsts 2D formātā. slānis. Gabala izklāsta informācija. Lai novērstu veidnes deformāciju un deformāciju formēšanas procesā un nodrošinātu veidņu izgatavošanas stabilitāti, ir jāveic arī modeļa atbalsta konstrukcija. Pēc tam tika izgatavoti 10 uniformēšanas darba galdi atbilstoši divām veidņu specifikācijām. Visbeidzot, palaidiet RPBuild ražošanas programmatūru, tas ir, ieslēdziet lāzeru un nulles darba šķidruma līmeni, veiciet lāzera skenēšanu pa slāņiem un sacietēšanu un sakraušanu, lai pabeigtu veidņu ražošanu. Šīs blīvējuma veidnes SLA ātrās prototipēšanas procesa parametri ir: sveķu temperatūra 30 ℃, lāzera jauda 160 mW, lāzera viļņa garums 355 nm, gaismas intensitāte 1,9 X 100 000 cd, uzpildes skenēšanas ātrums 2 200 mm. s-1, aizpildījuma vektora atstatums 0. 1mm. Veidošanas veidni mazgā ar acetonu, lai noņemtu taukus un atbalstu, un visbeidzot formēšanas veidni 2 stundas apstaro ultravioletā spuldzē, lai turpinātu šķērssavienojumu un sacietēšanu.
2.2. Blīvju izgatavošana
Laparoskopiskā ķirurģiskā instrumenta blīvējumu liešanai tiek izmantota divkomponentu formēšanas RTV silikona gumija. Komponenta A formula ir: polidimetilsiloksāns ar vieglu galu 100, baltais ogleklis 6,3, svina oksīds 12,5, metilsilikona eļļa 6,3; komponenta B formula ir: etilsilikāts 119, alvas dialkildisulfāts 6.3. Pēc tam, kad A un B komponenti ir vienmērīgi samaisīti proporcijā 10:1, lēnām ielejiet maisījumu traukā, kas ievietots 20 ātrās prototipēšanas veidnēs (lai maisījums sūkšanas laikā nepārplūstu traukā, sūcot konteiners ir paredzēts 3–4 reizes veidnes augstumam), jauktais šķidrums tiek ievadīts dobumā caur veidnes ieliešanas atveri. Pēc tam konteiners tika ievietots vakuuma kastē, un gaisa un mitruma burbuļi sajauktajā šķīdumā tika noņemti, ievērojot vakuuma pakāpi 8,5 × 10-6 Pa. Pēc ventilācijas izņemiet konteineru no vakuuma kastes un vulkanizējiet. to elektriskā sildīšanas kastē 60°C 4 stundas. Visbeidzot, vulkanizētais izstrādājums tiek izņemts no krāsns, ar roku tiek nolobīts veidnes plānslānis, un vārtu izliektā daļa ir viegli pulēta ar smilšpapīru, lai gala virsma būtu plakana un gluda, un gatavo blīvējumu iegūts. Pēc pārbaudes blīvējuma veiktspēja atbilst prasībām, un tā tika nekavējoties nodota ekspluatācijā. Praktiskā izmantošana liecina, ka blīvējuma veiktspēja ir sasniegusi oriģinālo piederumu līmeni.
newmaker.com
3 Secinājums
SLA ātrās prototipēšanas tehnoloģija ir piemērota maza apjoma, augstas precizitātes telpas temperatūras (zemas temperatūras) liešanas gumijas izstrādājumu ražošanai. Salīdzinot ar tradicionālo tehnoloģiju, tā ražošanas cikls tiek saīsināts par 60% ~ 70%, un ražošanas izmaksas ir samazinātas.