Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Сокращенная решетка схематически изображена на рис. 12.35. Граница Рис. 12.35. сокращенная решетка (исгочни>с Р.,>асоь, г)аргг> Рго(о>у(ряд 6 мапигасгпггпд) Риппатеп1ам ог Бгегео ыьодгарьу, Бес|в(у о1 мапшасшппд епд|пеега (Бме), Меогагг Н(В 1992) Помимо 5ТЛК-'>>>ЕА>>Е был также Разрабо>ан метод Ов>сйСазц позволяющий ';. ' повысить точность изготовления деталей, используемых в качестве молелей прн.: .' литье по вьшлавляемым моделям. Ко>ла вьшснплос>ч что ~силовое расширение:--'-' тверлых молслей, выполненных методом стсрсолитографии, приводит к лол>ве,.' лаже самых прочных оболочек, стало очевидно, что модели необходимо изготав..".; лизать с поддсржпва>ощсй структурой в виде внутренней решетки с большим,"': шаго»>, которая фиксировала бь> внешние границы летали.
Варьируя шаблон ре-' шетки, с тем чтобы обеспечить возмо>кнгкть улалепия излишков смолы, можно::.:.-', изготавлпвать квазпполые мопелп, позво.|опошне успсшно отливать твердые метаЛ-- ':.,'. личсскис детали. Поскольку квазцполая структура шаблонов в мстолс ЯшсйСазь требует меньшего количества материала. связывающего соседние слои, внугрен-,'-,:!; нпс напряжения в «зеленой летал>п ослабляются.
Искажения при окончательном отвсржлснпп >а|,жс сппжа|отся. |юскольку меньшее количество материала ':.'..;..' полвергается усадкс. Чтобы созлать квазиполую сгруктурч по методу Яи>сйСазц необхолимо изготав- - " ливать объект с болыпим шагом решетки, Говоря математическим языком, объ- ' ' ект лолжен быть одпосвязшлм. Если в произвольном месте топологически олно;,.';.:>) связного п>аблопа умышленно сс>злать спускпос отверстие, а еще в ол>п>м его Рис. ! 2.37. Компенсация ширины линии Компенсация усадим 12.4.5. ПОДГотоаиа место создать от1ищитвдытс! нсбольшос вентиляционное отверстие, устравякнпсе частичньш вакуум, которыя в противном случае цемипуслто бы образовался, ие- затвсрдсшиая жидкая смола может вытечь из сваблона.
П1аблоиы решетки для метода Ои1с)сСазс показаны на рис. 12.36. ьтхя~ю ОмсМСавс 'сС! ! нвев ап Еде!!а1ега! !папд!е Ьассь апб обае1 вожаке па!оп а ОиюКСавс 02.0 овев а Ьекадопа! дпб Со Ьц!!б ттевхег ра11еспв !от ваву Ьитп-оц! !п Гье !пуеввпеп! саввпд ртосевв б Рис. ! 2.36. Шаблоны ешетки р Ошсксавс а — в Ошсксаи версии ! 1 используется решетка из равносторонних треугольников и смещенных квадратов; б — в ОшскС '1 2 0 у шестиугольная решетка для построения более слабых шаблонов, которые леско выжигаются при литье по выплавляемым моделям 11сль !с х1плопш ЛСЕК ' тб с с стоит в тпм, побы с высокой точностью п четкостью нзго1шшшшп, псс хлс,!с „с га ! ! л !с „и га»и пз ш!оы идной смолы, облалакяцис прсвосхолнои форси!устои 1нвостькх Ото с л ютн1ас !гя нутом полной и од!нтродпсп! !кпимсриза ШШВ П)О1СССс ' З.
нзготов.!сипя детали, что ирак гичсгки устраняет искажения при окопч;п.сльпом отве *ржлсппп и внутрспн1к напряжсшш. Для минимизации биьссталл и чсск!н о зффгк! а в кса в ЛСЕ3 используется прогрессивное отвсрждсиис опоя смолы. и ш кото ро 1 опа ис> и п иолпосп 1о затвсрдс наст, ирсждс чем свяжется го слслующим слоем. Компенсация ширины линии Точно так жс как центр режущего инструмента лолжен быть смещен на величину его радиуса от границы летали при обработке на станке с ЧПУ, лазер в стсрсолитографии лолжсн быть смещен на половину ширины линии внутрь детали для получения правильного положения границ.
Например, иа рис. 12.37, а компенсация ширины линии отсутствует, а на рис. 1237, б опа имеется. Оптимальное значснис поправки для компенсации ширины линии определяется обычно путем тсстпрствания на пробной летали. Полимсрпзация ведет к увсличсншо плотноспс материала и тем салсым к умень-." шсшпо объема летали. Поэтому исобхолихю несколько увеличить деталь, чтобы" "... компенсировать усалку, ссроисходяп!ук! после затвердсвания. Степень увсличе-;.' -'.,) иия указывается через козффицпсит усадкп, который заластся пользоватсдекб Определить козффицнссп усадки крайне сложно, зто требует тщательных вы-.' числений и большого опыта. На стадии подппрвки указывается рял параметров, характеризуюпсих процесс изготовления детали, в частности глубина отверждения и параметры формпро ВаНИЯ СЛОЯ.
К ПаРахсетРаМ фОРМИРОВаНИЯ СЛОЯ ОтНОСЯтСЯ КОЛИЧССП1О ВОЗВ!тптЦЕ-ь::. поступательных лвижсний раксльиого ножа на один слой, псриол !!тих двсякяс пий, желаемая задержка по оси г, а така!с скорость и ускорение поль! мноп! ъМ!-::. ханизма платформы. Гаубица отверждения будет рассмотрена в этом разделе,:а","" параметры формирования слоя — в следующем. Глуоина отверждения — зто глубина, на которую за! всрлсваст тхидкий полимер':с " вследствие поглощения знсрпш !рис.
!2 38). Глубина отверждения лолжна про"".'' вышать толщину слоя, в противном случае соссл1ше слои разойдутся-. Г!оглоще" ', нис энергии зависит от интенсивности и разлссров лазерного луча, скорости сказ пирования и свойств используемого фотополимера. Соответственно, указание...: глубины отверждения определяет скорость сканирования лазерного луча при за, '::.'. данной мощноспс лазера. ль имера 4 Система автоматичеаюго контроля уровня рма Опора сточной кюветы (правая)' ' кости Опора сп>чнои иоветы (левая) (О,>-О,В мм) Глубина отверждения Ра ночник ной бы и твераым) Стопо ножа н 12.4.б. Изготовление детали Рис.
12.33. Глубина отверждения и толщина слоя Па этом этапе начинается полимсризация и создается физическая трехмерная деталь. Процесс соси>ит нз с.лсдующнх шагов. 1. Ко>гтроль уровня. Обычные жпдкис полимеры, используемые для стсреолитограф>пь подверга>отея при затвердевании объемной угадке в размере 5-7%. Из:ного количества примерно 50 — 70% происходит в чанс в результате полимсрпзацци под действием лазерного луча; оставшаяся объемная усадка происходит на стадии окончательного отверждения.
Это значи~, что свободная поверхность полимера по ходу полимсризации опускается вниз, изменяя расстояние, на котором опа находится от лазера. Соответственно, цель контроля уровня — обеспечи~ь надлежащее расстояние по оси г от лазера до повсрхнос>.и полимера лля оптимальной фокусировки. По окончании прохождения лазером каждого слоя сенсор проверяет уровень жидкого полимера.
Если этот уровень выходит за границы допуска, включается плунжер. Плунжер вытесняет жидкость, приводя г-к<юрдинату поверхности полимера в границы заданного диапазона. 2. Глубокое погрух<снис. Платформа опускается так, чтобы поверхность предыдущего отвсрждснпого слоя оказалась под поверхностью полимера. Тем самым гарантируется, что даже детали с плоскими участкамн большой плшцади, сравнимыми по размеру со всей платформой, будут надлежащим образом покрыты полимером. Этот шаг зашсмас"г около 11 секунд.
Подъем. Платформа полнимастся так, чтобы верхний слой детали оказался над поверхностью полимера и на толщину олпого слоя ниже нижнего края ракельного ножа. Раксльный иож располагается над поверхностью полимера (рис. 12.39). Этот шаг занимает около 6 секунд. Рис.
12.39. Элементы системы формирования слоя 4. Разравнивание. Ракельный нож проходит от перелнси стенки чана к задне Й- (или наоборот), улаляя излишек т<о>в<мера с де~али. Па этом шаге действукл':,'„::~ параметры, заданные на стадии подг<>товки (количсство возвратно-поступа-' тельных движений на слой и период этих движений). Количество возвратно- поступательных движений может варьировать от 1 до 7, а период -- от 3 до';-: 30 секунд. По умолчанию период возвратно-поступательного движения равен 5 секундам, за исключением ситуаций, когда приход>сгся иметь дело с запер'-,'':.': тыми объемами. Звпершые обьеиы (йаррвг( оо(ип>ез) — это пространства,' содерл<ашис жидкость, пе связанную с жидкостью в чанс.
Эти области могут " потребовать специальной обработки в процессе формирования слоя и, соответственно, снижают скорость изготовления. Н данном случае период впзт, вратно-поступательного дв<оксния ракельного ножа может увеличиться дё:;. 15-25 секунд. Обратите внимание, Гго глубокое погружение, подъем и раэг > равнивание требуются только д»я ножевой системы Рос(ог машин 5ЕЛ> '- 250<<40 и бшаг(5(аг( фирмы ЗР 5узсстк Другие стсреолитографические сисг:„ темы, например, Я.Л-2500 и Я.Л-3500, используют разработанный 3Р буз(егвэ,' новый процесс под названием ХерЬуг, в котором глубокое погружение, поль:;,'-' ем и разравнивание не нужны.
Система ХерЬуг использует вакуумный нод(<.-' который захватывает т>влил<ар из чана и наносит сто тонким слоем при проко:", ждснии над леталью. Хсрйуг сокращает время формирования слоя и ускоряет;: весь процесс изготовления детали. Кроме т<>го, эта система частично решает';: проблемы, связанные с запсртыли< объемами. Процесс формирования олби"'.; системой ХерЬуг иллюстрирует рнс. 12.40. 30 Буз<аюз Ша< 1 Когда лазер Шаг 2. Перед Ша< 3 Формирователь завершает отаерждвниа формированиам слоя слоя совершает слоя, формирователь платформа опускается возвратно- слоя снова готов на толщину одною поступательнме начать рэзравниаанив слоя лвижвния вдопь поверхности детали, нанося ровный тонкий слои полимера Рис. 12.40.
Система формирования слоя 2ерьу< фирмы !с РазРешения 30 Буз<еюз, <пс.) Ша< 4. По окончании разравиивания лазер стаержлает следующий слой, и резервуар формирователя слоя заполняется вновь Х2.4 У, ЗаВефшеиие детазти и су(иь иапи1ика!з ФмйиФйда Описанпьш выше пр оцссс повторяс).ся Лля кажлопз из послсловатс льво нлуи!Их б ., ° эшен иослслиий (илн верхний) слой,.платформа . слоев латали. Когла оулст завср!Псн 1 , ° < ., !) > )а, и лсзаль (латали) иа исй расползгал!!Сч) полннмастся так, чтоиы и плат<йорк)а, и ) ч,)нс Е< ли лсталь имеет запертые объемы, ис<)тнап поверхностью иолимсра в ч )нс *, об >атно в чзи, для чс!.о платформа наклонив<се) вс жлс)шый полимер сливастся о )ра и,.; ..