qweqweqe123123

Ламинирование

В процессе ламинирования (laminated object manufacturing — LOM), коммерциализированном фирмой Helisys, деталь изготавливается путем ламинирования и лазерной резки материалов, поступающих в листовом виде. Слипание листов происходит за счет наличия термоадгезивного покрытия. Процесс протекает следующим образом.

  1. Каждый лист приклеивается к заготовке с помощью нагрева и давления, образуя очередной слой. Листовой материал подается в виде непрерывного рулона с одной стороны машины и принимается с противоположной стороны (рис. 12.7). Температуру и давление, необходимые для ламинирования, обеспечивает нагретый валик. Обратите внимание, что когда к стопке приклеивается следующий 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 на углекислом газе мощностью 25 или 50 Вт. Как и в других процессах, этот шаг начинается с нижнего поперечного сечения. Обратите внимание, что здесь сканирование производится только по контурам. Это делаег данный процесс более эффективным, чем процессы, требующие растрового сканирования.
  3. Области слоя, выходящие за пределы контуров, штрихуются лазером (то есть рассекаются на маленькие кусочки, называемые черепичками (tiles), для последующего удаления, когда деталь будет закончена).
 

Ламинирование

 
 

      4. Шаги 1-3 повторяются до тех пор, пока не будет наклеен и вырезан верхний слой детали.

      5. После того как все слон будут готовы, результатом будет деталь, находящаяся внутри блока поддерживающего материала. Этот материал затем разламывается на кусочки вдоль линий лазерной штриховки.

      6. Готовую 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 поддерживающего 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 CAD-системе, 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 оставшимся частям детали. Однако удаление лишнего материала по окончании изготовления детали является непростой задачей (рис. 12.8).

Чтобы гарантировать, что удалены будут только излишки, а хрупкие части детали не будут при этом сломаны, необходима бережная очистка, выполняемая вручную. Кроме того, полую структуру с замкнутыми поверхностями невозможно изготовить в виде единой части, поскольку в этом случае излишки материала невозможно будет извлечь изнутри. Сложность удаления ненужного материала характеризует любую часть с узкими перемычками, внутренними полостями с ограниченным доступом, слепыми отверстиями и т. п. Далее, большая часть материала, расходуемая при ламинировании, идет не на саму деталь, а остается неиспользованной в рулоне или образует поддерживающие структуры, которые будут удалены после изготовления. Это может быть весьма расточительно, если применяются более дорогостоящие материалы, чем бумага.

Ламинирование
 

Помимо преимуществ и недостатков процесс ламинирования имеет следующие характеристики.

  • Это субтрактивный, а не аддитивный 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 самой быстрой технологией изготовления деталей с большим отношением объема к площади поверхности.
  • Детали образуются перемежающимися слоями материала и клейкого вещества. Соответственно, многие из их физических свойств являются неоднородными и анизотропными.
  • Потенциальная точность процесса изготовления ламинированных объектов высока. В нем может использоваться сколь угодно тонкий листовой материал, что позволяет достичь хорошей разрешающей способности в направлении наращивания детали. В действительности изготовить тонкий однородный листовой материал несложно, и усадка при ламинировании не представляет проблемы, поскольку контуры вырезаются после того, как происходит усадка.
  •  Хотя процесс потенциально применим ко многим материалам, включая пластики, композиты и металлы, наиболее популярным на сегодняшний день является бумажное ламинирование.
 

 

Смотрите также