Пошарове формування об'ємних моделей з листового матеріалу (Layer Object Manufacturing – lom)

Для виготовлення подібної ландшафтної моделі вручну потрібна була б не один тиждень копіткої праці. За допомогою технологій швидкого прототипування ця процедура займає лічені години

LOM-технологія була винайдена Михайлом Фейгеном (Michael Feygin) в 1985 р., а сьогодні на її основі виробляють промислові установки такі фірми, як Helisys, Paradigm і Sparx AB. Листовий матеріал (папір, пластик, кераміка, композити або поліестер) розкроюється по заданому контуру за допомогою CO2-лазера (можна одночасно розкроювати більше одного аркуша, проте точність при цьому зменшується), а потім нагрівається валик здійснює склеювання шарів. При помилку в процесі синтезу об'ємного вироби частину шарів можна видалити. LOM-установки, орієнтовна вартість яких коливається в межах 90-250 тис. дол, дозволяють застосовувати широкий діапазон недорогих листових матеріалів і синтезувати моделі з мінімальними деформаціями завдяки відсутності фізико-хімічних перетворень.

О днак через те, що лазер не завжди повністю прорізає лист, ускладнюється видалення відходів і навіть не виключено пошкодження деталей, а властивості матеріалу можуть змінюватися. Шорстку поверхню виробу важко обробляти через можливість розшарування, а в приміщенні необхідна вентиляція.

Пошарове ущільнення (Solid Ground Curing – sgc)

Незважаючи на «іграшковість», така модель чудово ілюструє можливості сучасних 3DP-систем

Процес був розроблений ізраїльською фірмою Cubital в 1987 р. і за своєю суттю подібний до фотокопії. За допомогою спеціального тонера на вибірково зарядженої скляній пластині створюється фотомаски (шаблон) підстави моделі. Ця фотомаски розміщується над тонким шаром фотополімеру, розподіленим по поверхні робочого столу, після чого експонується ультрафіолетовою лампою. У результаті шар фотополімеру, який відповідає використовуваному в даний момент шаблоном, твердне; рідкі залишки видаляються, а порожнини заповнюються розплавленим воском, і він швидко застигає.

Потім процес повторюється: створюється фотошаблон для наступного перетину, по робочому столу розподіляється новий шар фотополімеру і т. д. SGC-технологія має ряд незаперечних переваг: моделі синтезуються без підпірок і не вимагають подальшої обробки; процес можна призупинити, щоб видалити дефектні шари, і пізніше відновити його.

Цікаві перспективи відкриває також можливість створювати об'єкти з рухомими складовими частинами. Варто відзначити, що ця установка дуже важка, галаслива і вимагає постійної присутності оператора. Ряд проблем пов'язаний з полімерами: їх вибір обмежений, вони дорогі, токсичні, а при перегріві повторне використання цих матеріалів стає неможливим. На ринку представлені два пристрої такого типу: Solider 4600 і 5600, їх вартість – відповідно 275 і 470 тис. дол

Трохи висновків

Професійні системи швидкого прототипування є громіздкими і дорогими установками, які поки не мають побутового застосування, хоча й у пересічного користувача для тривимірного принтера знайшлося б чимало роботи. Втім, перший лазерний принтер теж коштував кілька сот тисяч доларів.

Поки що найбільш доступні принтери твердотільних об'єктів (3D-printer), що будують фізичні моделі з недорогого матеріалу з допомогою однієї або декількох струменевих головок подібно до звичайного принтера. Звичайно, вони не забезпечують високої точності і міцності готового прототипу, але їх механічних властивостей цілком достатньо для візуалізації. Зате вартість об'єкта, виготовленого на такому 3D-принтері, всього $ 5-10 дол

Для розміщення пристрою не потрібно ні спеціальних пристосувань, ні приміщень: як і звичайний принтер, вони можуть встановлюватися безпосередньо в офісі, у робочого місця 3D-художника або конструктора. Крім того, 3D-принтери не використовують шкідливих матеріалів і процесів.

Швидке виготовлення прототипів вже стало найважливішою частиною процесу проектування. Розширення використання комп'ютерного твердотільного моделювання забезпечує швидке поширення описаних технологій і зниження їх ринкових цін, підвищуються якість матеріалів і точність виготовлення моделей. Все це говорить про те, що технології і системи 3D-друку будуть займати все більше місце в нашому житті, і в недалекому майбутньому RP-системи стануть доступні будь-якому користувачеві і перетворяться на звичний інструмент художника і конструктора.