Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы САПР. CAD CAM CAE

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.79 Mб
Скачать

386

Глава 12. Быстрое прототипирование и изготовление

4. Луч лазера сканирует новый слой порошка, склеивая его с предыдущим и фор-

мируя следующее поперечное сечение.

5.lllaги 3 н 4 повторяются, пока не будет создан самый верхний слой детали.

6.Для некоторых материалов может попадобиться окончательное отверждение.

Поддерживающая структура не требуется, потому что пустоты каждого слоя

заполняются необработанным порошком. Более того, в качестве материала для

процесса избирательного спекания потенциально может использоваться любой

плавкий порошок, даже металлический, если лазер обладает достаточной мощ­

ностыо. На практике длн металлических порошков, частицы которых покрыты

термопластическим связующим материалом, используется косвенное спекание.

Под лучом лазера связующий материал расправляется и свободно связывает час­

тицы металлического порошка, образуя желаемую форму, которая называется <<зелеиой деталью~> (g1·een part). В этом случае достаточно, чтобы ·Мощности лазе­

ра хватало для расплавления связующего материала. Затем зеленая часть под­

вергается обработке в печи, в ходе которой связующий материал выжигается, а частицы металлического порошка связываются за счет обычных механизмов

спекания. Получившалея деталJ, носит название ~коричиевой детали~> (brown part). Без дальнейшеj:'! обрабопш деталь будет довольно пористой из-за наличия пус­ тот, которые ранее занимали частицы связующего материала. Чтобы снизить по­

ристость, в печь помещается еще один материал - инфильтрант. Этот металл

расправляется при рабочей температуре печи и проникает в поры детали за счет

капиллярного эффекта. Данный метод используется для изготовления форм для

литья непосредственно по их геометрическим моделям. Ресурса таких форм до­

статочно для изготовления от 2500 до 10 000 деталей-прототипов.

12.2.4. Трехмерная печать

Разработанный в Массачусетском Технологическом институте процесс трехмер­

ной печати был назван так из-за своей схожести с печатью на струйном принте­

ре. В 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

нанести на нес cлoii керамического порошка надлежащей толщины.

2.Нанесенный слой керамнческого порошка избирательно сканируется печатаю­

щей головкой, из которой поступает жидкое связующее вещество, вызывающее

прилипанис частиц друг к другу. Отекавираванные печатающей головкой

частицы образуют требуемую форму поперечного сечения. Обратите внима­

иие, что этот шаг начинается с нижнего поперечного сечения.

3.Платформа опускается на одну толщину слоя, позволяя нанести следующий

слой порошка.

4.Новый слой сканируется, образуя следующее поперечное сечение и склеива­

ясь с предыдущим слоем.

5.Шагн 3 и 4 повторяются, пока не будет создан верхний слой детали.

6.Для отверждения детали проводится последующая тепловая обработка.

12.2. Процессы быстрого прототипирования и изготовления

391

 

 

 

фундаментальные ошибки, испраnление которых может обойтись дорого, если они обнаружиnаются n тот момент, когда дстат, уже готоnа к пронзводству. Од­ нако детали, изготоnлеш1ые этим способом, недешсnы, н порой сложно опреде­ лить, сколько деталей следуст нзготоiНпь, чтобы получJпJ, от них максимальную

отдачу. Кроме того, посiюлы<у быстро изготоnленные протопшы по-разному

используются на различных стаднях щю•tссса проектнроnания, фнзнчесю1с тре­

боnания к ним также будут nарьироnать n заnисимости от способа исполJ,зова­

ния. И именно здссJ, может сыграть свою роль новыii класс приборов - oфuc­

ILъte, или настольные станки для Аtоделирования. С помощью таю1х прибороn, как

Асtна 2100 от 3D Systeшs, Genisys от Stгatasys, Motlel Маkсг II от Saпdeгs Pгoto­ type, Z402 от Z Coгporatioп и JP Systcш 5 от ScЬroff Devclopшeat, нмеющнх более

низкую цену и меньшие эксплуатациош1ые расходы, удобно изготаnлиnатJ, опю­

сителыю грубые (за исJ<лючсШJСJ\1 Model Maker II), но недороп1с прототипы для

проnерки реалнзуемости идеи н оненюr проскта. Нсдорогис стш1ю1 длябыстрого прототипнроnания и изготовлсш1я от различных пронзвощпслсii сравшшаются n табл. 12.2, а на рис. 12.10 нллюстрнрустся технология под назnаШJСI\! .лтого­ струйиое .люделироваиuе (multijet mot!eling - М.JМ), применяемая n приборе

Асtна 2100 от 3D Systeшs. В методе многоструйного моделироnання использу­ ется печатающая голоnка с mшei"!J<OЙ из 96 сопел.

Таблица 12.2. Характеристики недорогих (настольных) станков

для быстрого прототипирования

 

 

 

Модсm,

 

 

Acttta 2100

 

 

 

Gcвisys

Motlc\ l\1akcr 1I

 

 

 

JР Systcш 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компания

 

 

 

ЗD Systcms

 

 

 

Stratasys, Inc.

San(\crs

 

 

 

 

Sclнoff

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prototypc, Inc

 

 

 

 

Dcvelopшcnt Со.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ра:1мсры

 

 

 

250х200х200 мм

 

 

 

20Зх203х203 мм

152хЗО4х228 мм

 

 

 

 

Сmа11дарm11ая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рабочс1·о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

версия: резсн 11111-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

простран-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p11110ii 305 ММ

 

 

 

 

 

 

стuа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расширттая вер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

спя: рсзен 11111р11-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нoii 610 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тсхноло-

 

 

 

Печатающ<Jя го-

 

 

 

Устроi"Iство трех-

1\JLKOCTI ю-твер-

 

 

Наре:11<а слоев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГIIЯ

 

 

 

ловка с 96 COIIJШ-

 

 

 

мер1юii нсчати с

1\Ыii cтpyiiныii

 

 

рс:щом 1\JIOTI'cpa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mll CЛOii ;щ СЛ(JеМ

 

 

 

нодачеii матер11<.1-

IIJ\OПCp 11<11\ОСI\Т

 

 

с ру•шым их на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11<.11\0CIIT ТСрМО\10-

 

 

 

ла через Э((стру-

/НШ материала

 

 

J\OЖeiiHCM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л1шерный мате-

 

 

 

31101111)'10 I"ОЛО\11<)'

слой за слоем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

риал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПJю1·ра~1м-

 

 

ПJIOI"P<IMЩ\

 

 

 

Програ~1ма

Motlc\Works (ра-

Им1ЮJП11рует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ныi"I 1111-

 

 

 

Allcgгo 11 сокст

 

 

 

АнtоGсп 11 сокет

бот<.~ст с ф:1ЙJШМИ

 

 

STC

 

 

 

 

 

 

терфеi"Iс

 

 

 

TCPjiP

 

 

 

TCP/IP

SCC, STI_,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AнtoC<J(! DXF,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HPGL 11 OB.J)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщ1111а

 

 

-

 

 

-

 

0,013-0,13 мм

 

 

0,1-0,3 мм

 

 

 

 

 

 

слоя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/родолжеuш• .Р

Соседние файлы в папке книги