qweqweqe123123

Изготовление детали

На этом этапе начинается полимеризация и создается физическая трехмерная деталь. Процесс состоит из следующих шагов.

  1. Контроль уровня. Обычные жидкие полимеры, используемые для стереолитографии, подвергаются при затвердевании объемной усадке в размере 5-7%. Из этого количества примерно 50-70% происходит в чане в результате полимеризации под действием лазерного луча; оставшаяся объемная усадка происходит на стадии окончательного отверждения. Это значит, что свободная поверхность полимера по ходу полимеризации опускается вниз, изменяя расстояние, на котором она находится от лазера. Соответственно, цель контроля уровня — обеспечить надлежащее расстояние по оси г от лазера до поверхности полимера для 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 z-координату поверхности полимера в границы заданного диапазона.

       2. Глубокое погружение. Платформа опускается так, чтобы поверхность предыдущего отвержденного слоя оказалась под поверхностью полимера. Тем самым гарантируется, что даже детали с плоскими участками большой площади, сравнимыми по размеру со всей платформой, будут надлежащим образом покрыты полимером. Этот шаг занимает около 11 секунд.

3. Подъем. Платформа поднимается так, чтобы верхний слой детали оказался над поверхностью полимера и на толщину одного слоя ниже нижнего края ракельного ножа. Ракельный нож располагается над поверхностью полимера (рис. 12.39). Этот шаг занимает около 6 секунд.

 

Изготовление детали

 

Изготовление детали

 

        4. Разравнивание. Ракельный нож проходит от передней стенки чана к задней (или наоборот), удаляя излишек полимера с детали. На этом шаге действуют параметры, заданные на стадии подготовки (количество возвратно-поступательных движений на слой и период этих движений). Количество возвратнопоступательных 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 приходится иметь дело с запертыми объемами. Запертые объемы (trapped volumes) — это пространства, содержащие жидкость, не связанную с жидкостью в чане. Эти области могут потребовать специальной обработки в процессе формирования слоя и, соответственно, снижают скорость изготовления. В данном случае период возвратно-поступательного движения ракельного ножа может увеличиться до 15-25 секунд. Обратите внимание, что глубокое погружение, подъем и разравнивание требуются только для ножевой системы Doctor машин SLA 250/40 и SmartStart фирмы 3D Systems. Другие стереолитографические системы, например, SLA-2500 и SLA-3500, используют разработанный 3D Systems новый процесс под названием Zephyr, в котором глубокое погружение, подъ ем и разравнивание не нужны. Система Zephyr использует вакуумный нож, который захватывает полимер из чана и наносит его тонким слоем при прохождении над деталью. Zephyr сокращает время формирования слоя и ускоряет весь процесс изготовления детали. Кроме того, эта система частично решает проблемы, связанные с запертыми объемами. Процесс формирования слоя системой Zephyr иллюстрирует рис. 12.40.

Изготовление детали

       5. Установка в рабочее положение. Платформа опускается так, чтобы поверхность сформированного слоя полимера находилась на уровне свободной поверхности полимера в чане Таким образом, поверхность предыдущего отвержденного слоя находится на одну толщину слоя ниже свободной поверх- ности. Этот шаг занимает около 2 секунд.

       6. Задержка по оси г. После mm как платформа переместилась в рабочее положение, полимер на поверхности предыдущего слоя в принципе должен незаметно переходить в свободную поверхность полимера в чане. К сожалению, из-за эффектов конечного поверхностного натяжения на поверхности раздела твердой и жидкой фаз но периметру детали обычно возникает небольшой, но явственный изгиб. Его амплитуда будет уменьшаться с конечным временем релаксации. Назначение интервала задержки но оси z - дать поверхности жидкости достаточно времени для выравнивания этих неоднородностей. Этот интервал может варьировать от 15 до 30 секунд.

       7. Сканирование лазером. Когда произойдет выравнивание поверхности жидкого фотополимера, начинается лазерное сканирование каждого профиля На первом шаге прочерчиваются границы детали в данном поперечном сечении. Исходя из ранее заданной глубины отверждения автоматически вычисляется скорость сканирования. Прочерчивание границ занимает всего несколько се- кунд. Когда границы готовы, начинается штриховка внутренних областей. Для большинства деталей львиная доля времени при лазерном сканировании тратится именно на штриховку. Для профилей, которые целиком состоят из «глядящих» вниз и вверх поверхностей, вместо штриховки используется режим сплошного заполнения (skin fills). В режиме сплошного заполнения прочерчивается ряд очень близко расположенных друг к другу параллельных векторов, так что затвердевшие линии в действительности соприкасаются друг с другом сторонами, образуя сплошную поверхность. Это предотвращает нежелательное вытекание полимера из внутренних областей детали. Однако вытекание полимера не является проблемой при использовании передовых стилей решеток, таких как WEAVE, STAR-WEAVE, QuickCast и ACES.

 

Смотрите также