Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Это обусловлено тем, что пустоты заполниются воском. Кроме того, благодаря использованию света лампы вместо лазерного луча исключается операция окончательного отверждения. Хотя отверждение на твердом основании позвогиет изготавливать детали с большей точностью, чем стсреолитография, процесс атот весьма сложен 12 2.3.
Избирательное лазерное спекание Процесс изготовления детали путем избирательного лазерного спекания, разработанный фирмой Г)ТМ (СШЛ), протекает следующим образом. 1. Цилиндрическая заготовка помещается на высоте, необходимой для того, чтобы на нее можно было осадить слой порошкового материала желаемой толшииы. Порошковый материал, используемый для изготовления прототипа, поступает из подаюшего цилиндра и наносится выравнивагошим валиком (рис. 12.5). ! гав Ф '-=-: .::: .':::::.:-.'Ф',:-. Рис. 12.5.
Избирательное лазерное спекание (с разрешения Птвк Согрогавоп) 2. Слой порошка избирательно сканируется и нагревается лучом лазера, вследствие чего частипы слипаются между собой. Просканированные частицы порошка образуют требуемое поперечное сечение. Обратите внимание, что этот процесс начинается с нижне~о поперечного сечения детали. 3, Цилиндрическая зюотовка опускается на толщину одного слоя для нанесения !юного слоя порошка. 4:..Луч лазера сканирует иовый слой порошка ркделгвая его с предыдущим и фор-' мируя следую»цее.нопереч1юе сечение. 5. П1агп 3 и 4 повторяются, пока пе будет создав самый верхний слой детали.
6. Для некоторых материалов может понадобиться окончательное отверждение. Поддерживающая структура пс требуется, потому что пустоты каждого слоя ' заполняются необработанным порошком. Более того, в качестве материала для процесса избирательного спеканпя потенциально может использоваться любой плавкий порошок, даже металлический, если лазер обладает достаточной мощностью. На практике для металлических порошков, частицы которых покрыты терлюпластическим связующим материалом, используется косвенное спекание.
Под лучом лазера связуницнй материал расправляется и свободно связывает частицы металлического порошка, образуя желаемую форму, которая называется «зеленой деталью» (дгееп рагс). В этом случае достаточно, чтобы мощности лазе, ра хватало для расплавления связующего материала. Затем зеленая часть подвергается обработке в печи, в ходе которой связующий материал выжигается, а частицы л1еталлического порошка связываются за счет обычных ллеханизмов . спекания.
Получивп1аяся деталь носит название «коричневой де»лала» (Ьгогсн рагт). Без дальнейшей обработкц деталь будет довольно пористой из-за наличия пустот, которые ранее занимали частицы связу1ощего материала. Чтобы снизить пористостгь в печь помещается еп1е один материал — инфильтрант. Этот металл расправляется при рабочей температуре печи и проникает в поры детали за счет капилляриого эффекта. Данный метод используется для изготовления форм для литья непосредственно по пх геометрическим моделям.
Ресурса таких форм достаточно для изготовления от 2500 до 10 000 деталей-прототипов. Промежуточная стадия Последний Готовая деталь спой отлечвтвн Рис. 12.6. Трехмерная печать (с разрешения проф. Секса, ЛВТ) С помощью трехмерной печати было бы удобно изготавливать формы для литья,.:~;: поскольку форма изготавливается как цельная деталь, состоящая из оболочки и ." полостей, н положение полостей относительно оболочки можно было бы зада-:::';!:, вать точно. Однако формы для литья, изготовленные путем современной трех» -".,;,.: мерной печати, имеют невысокое качество поверхности.
12.2.4. Трехмерная печать Разработанный в Массачусетском Технологическом институте процесс трехмерной печати был назван так нз-за своей схожести с печатью на струйном принтере. Б трехмерной печати вместо чернил используется жидкое связующее вещест' во. Процесс трехмерной печати происходит следующим образом (рис. 12.6).
1. Платформа располагается на высоте, необходимой для того, чтобы можно было панестп на нее слой керамического порошка надлежащей толщины. 2. Нанесенный слой керамического порошка избирательно сканируется печатающей головкой, из которой поступает жидкое связуклцее вещество, вызывающее прилнпание частиц друг к другу. Отсканированные печатающей головкой частицы образу|от требуемую форму поперечного сечения. Обратите внимание, что этот щаг начинается с нижнего поперечного сечения.
3, и" . Платформа опускается па одну толщину слоя, позволяя нанести следующий слой порошка. 4. Но Новый спой сканируется, образуя следующее поперечное сечение и склеиваясь с предыду1цил1 слоем. ' 5. Шаги 3 и 4 повторя1отся, пока пе будет созлан верхний слой детали. 6 л . Лля отверждения детали проволится 1юследуюшая тепловая обработка.
12.2.$. Ламинирование В процессе ламинирования (!апйпагед оЬ)ес1 п1апи1асгпгшя — 1.ОМ), коммерциа-."; лизированном фирмой Не!1вуз, деталь изготавливается путем ламинирования и лазерной резки материалов, поступающих в листовом виде. Слипание листов:-';;:: происходит за счет наличия термоадгезивного покрытия. Процесс протекает сле-':; дующим образом. 1. Каждый лист приклеивается к заготовке с помощ.ью нагрева и давления, об- ',': разуя очередной слой. Листовой материал подается в виде непрерывного ру- .:: лона с одной стороны машины и принимается с противоположнои стороны (рис. 12.7). Температуру и давление, необходимые для ламинирования, обес':. печивает нагретый валик.
Обратите внимание, что когда к стопке приклеива-:1 ется следу1оший лист, платформа опускается на толщину одного листа 2. После того как слой (лист) приклеен, он сканируется лазером вдоль контуров; ". текущего поперечного сечения. Обычно для этой цели используется лазер ий„ углекислом газе мощностью 25 или 50 Вт. Как и в других процессах, этот шэг:,', начинается с нижнего поперечного сечения. Обратите внимание, что здесь:-',, сканирование производится только по контурам. Это делает данный процесс,' '; более аффективным, чем процессы, требующие растрового сканирования.
3. Области слоя, выходящие за пределы контуров, штрихуются лазером (то естЬ, -:; рассекаются на маленькие кусочки, называемые черепичками (Ыез), для по следующего удаления, когда деталь будет аакончена). *'т" Ламинирующий валик Контуры слоя и штриювка материал Заготомю— Платформа Оптика Х Устройство Ху-газиционирования,. 6 ' " Подающий Принимающий ролик ролик Рис. 12.г. Ламинирование !с разрешения Не!Ьуа, !пс. ! Ш . Шаги ! — 3 повторяются до тех пор, пока не будет наклеен и вырезан верхний слой детали.
5. После того как все слои будут готовы, результатом будет деталь, находящаяся внутри блока поддерживаюшего материала. Этот материал затем разламывается на кусочки вдоль линий лазерной штриховки. б. То отовую деталь можно покрыть герметиком, чтобы предохранить ее от влажности. Наличие поддерживающего материала вокруг детали имеет свои преимущества и недостатки. Прежде всего оно исключает необходимость во внешних поддерживающих структурах. При изготовлении детали внутри блока поддерживаюшего материала, имеющего определенную форму, геометрия всей структуры стабилизирована в процессе изготовления и, соответственно, ей не грозит перекос под собственным весом. Более того, нам не приходится беспокоиться об изолированных «островках», которые часто образуются, когда твердое тело, спроектированное в САБч АБчсистеме, рассекается на слои.
Иными словами, ламинирование позволяет избежать создания специальных подпорок, которые точно фиксировали бы эти «островки» в пространстве, пока в процессе изготовления не будут созданы «мосты» к к оставшимся частям детали. Однако удаление лишнего материала по .окончании изготовления детали является непростой задачей (рис. 12.8). 'Чтобы г арантироватгч что удалены будут только излишки, а хрупкие части детали «!об т ную. К ом уду при этом сломаны, необходима бережная очистка, выполняемая в чРу роме того, полую структуру с замкнутыми поверхностями невозможно изготовить ть в виде единой части, поскольку в этом случае излишки материала невозможно будет извлечь из!гутри.
Сдожиоеуь удалеиМ'ненужного материала характеризует любую часть с узкими перемычками„'анутренМими полостями с ограниченным доступом, слепымп отверстиями и т. п. Далее, большая часть материала, расходуемая при ламинировании, идет не на саму деталь, а остается неиспользованной в рулоне нли образует поддерживаюшие структуры, которые будут удалены после изготовления. Это может быть весьма расточительно, если применяются более дорогостоящие материалы, чем бумага. в г Рис. 12.8. Процесс удаления червпичек (с разрешения Не!!вув, !пс.) Помимо преимуществ и недостатков процесс ламинирования имеет следуюшие,-.: характеристики. !.! Это субтрактивный, а не аддитивпый процесс (то есть для создания слоя ''' с требуемым поперечным сечением материал удаляется, а не добавляется).; -..
Во всех прочих процессах БПИ слои образуются путем добавления материала. Таким образом, потенциально ламинирование является самон быстрои- '...' технолопгей изготовления деталей с большим отношением объема к плошади поверхности. сз Детали образуются перемежаюшимися слоями материала и клейкого вещества. Соответственно, многие из их физических свойств являются неоднородными '::: и анизотропными, О Потенциальная точность процесса изготовления ламини!юванных объектов !".' высока. В нем может использоваться сколь угодно тонкий листовой матери- .'.:,'! Высокоскоростнвя трвхоснвя система )Р Вув!сн! 5 Мове!н, Алчна 2Р30 Компания ЗВ 5ув[свы 5с[ит
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
