книги / Основы САПР. CAD CAM CAE

Компенсация ширины линии

Точно так же как центр режущего инструмента должен быть смещен на величи­ ну его радиуса от границы детали при обработке на станке с ЧПУ, лазер в сте­ реолитографии должен быть смещен на половину ширины линии внутрь детали

для получения правильного положения границ. Например, на рис. 12.37, а ком­

пенсация ширины линии отсутствует, а на рис. 12.37, б она имеется. Оптималь­

ное значение поправки для компенсации ширины линии определяется обычно

путем тестирования на пробной детали.

D D

аб

Рис. 12.37. Компенсация ширины линии

Компенсация усадки

Полимеризация ведет к уnелнчению плотности материала и тем самым к уlllень­

шению объема детали. Поэтому необходнr.ю несколько уnеличить деталь, чтобы

компенсироnать усадку, происходящую после затnердеnання. Степень уnеличе­ ния указьшается через коэффициент усадки, который задается пользоnателем.

Определить коэффициент усадки крайне сложно, это требует тщателы1ых вы­

числений и бою,шого опыта.

12.4.5. Подготовка

На стадии подготовки указывается ряд параметров, характеризующих процесс

изготовления детали, в частности глубина отверждения и параметры формиро­

вания слоя. К параметрам формирования слоя относятся количество возвратно­

поступательных движений ракельного ножа на один слой, период этих движе­

ний, желаемая задержка по оси z, а также скорость и ускорение подъемного ме­

ханизма платформы. Глубина отверждения будет рассмотрена в этом разделе, а

параметры формирования слоя - в следующем.

Глубина отверждения -это глубина, на которую затвердевает жидкий полимер вследствие поглощения энергии (рис. 12.38). Глубина отверждения должна пре­ вышать толщину слоя, в противном случае соседние слои разойдутся. Поглоще­

ние энергии зависит от интенсивности 11 размеров лазерного луча, скорости ска­

нирования и свойств используемого фотополимера. Соответственно, указание

глубины отверждения определяет скорость сканирования лазерного луча при за­

данной мощности лазера.

Адаптер Z-платформы

Система

автоматического

контроля уровня

1-tt--1-+--..!:Наконечник

СТОЧНОЙ

трубы

Стопор

ножа

Чан

Рис. 12.39. Элементы системы формирования слоя

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-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 приходится иметь дело с запер­ тыми объемами. Запертые обьемы (trapped volumes) - это пространства, содержащие жидкость, не связанную с жидкостью в чане. Эти области могут

потребовать специальной обработки в процессе формирования слоя и, соот­

ветственно, снижают скорость изготовления. В данном случае период воз­

вратно-поступательного движения ракельного ножа может увеличиться до

15-25 секунд. Обратите внимание, что глубокое погружение, подъем и раз­

равнивание требуются только для ножевой системы Doctor машин SLA250/40 и SmartStart фирмы 3D Systems. Другие стереолитографические сис­ темы, 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. Снетема Zephyr использует вакуумный нож,

который захватывает полимер из чана и наносит его тонким слоем при прохо­

ждении над деталью. Zcphyr 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.

12.4.7. Завершение детали и слив излишков полимера

Описанный выше процесс повторяется для каждого ш последовательно идущих слоев детали. Когда будет завершен последний (или верхню':'r) слой, платформа поднимается так, чтобы и платфор:-.rа, н деталь (детали) на ней располагались

над поверхностью полимера в чане. Если деталь имеет запертые объемы, rrеот­ nержденный полимер слиnается обратно n чан, для чего платформа наклоняется на опорных рычагах. Этот шаг считается завершенным, rюгда большая часть из­ быточного жидкого полимера стечет n бак.

12.4.8. Последующая обработка

Стадия последующей обработки состоит из трех шагов: удаления детали, окон­

чательного отnерждения и отделrш.

Удаление детали

Деталь вместе с платформой наклоняется через край, чтобы слить излишек жид­

кого полимера обратно n чан. Обычно нерфорироnанную платформу можно оп­

роюшуть через край на опорных рычагах. Таким образом деталь можно ориенти­

ровать почти перпендикулярно ее исходному положению. После нескою,ких

минут стекания платформа и врикрепленная к ней деталь извлекаются из сте­ реолитоrрафическоii машины. С летали н платформы вытирается избыток поли­ мера, что продлевает срок службы чистящего растnорите.'lя, rюторыli будет ис­

пользоваться па следующем шаге.

Далее деталь и платформа помещаются n очищающий аппарат. Популярным

чистящим растворителем является трннрошrленгликоль-мшюметrrловыii эфир

(коммерчески известный r<ак ТРМ), поскольку он не дает больших искажений формы, связанных с раэбуханием, если деталь нагружается в него на короткое

время. Для сокращения времени очистки крайне важно движение растворителя

вокруг детали. Для простых деталей с плосюrми поверхностями n свежем рас­

творителе ТРМ тщательная очистка занимает менее 5 минут при непрерывном

движении. Если сложную часть просто погрузить n растворитель, не обеспечи­

вая движения, очистка может завять много часов.

Деталь, тщательно очищенную от излишков полимера, можно извлекать пз рас­ творителя. Поскольку практичссюr no всех случаях время погружения составля­

ет менее 1 часа, масштабы возможного разбухания должны бып, nренебрежимо малы. Затем платформа и деталь тщателыю промьшаются в обычной проточной nоде, чтобы удалить с них блестящую пленку ТРМ. Если эту вленку не удалить,

она может замедлить оковчателыюе отnержденис поверхности на следующем

шаге. После промышщ платформа с деталью nысушнваются в потоке сжатого nоздуха ниэкого давления (140-210 КПа). Используя сжатый воздух, можно вы­

сушить даже самые геометрически сложные детали примерно за минуту.

Последнее, что необходимо сделать на этом шаге, - снять деталь с платформы.

Оптимальньrill\tетод снятия дет<tл11 зависит от характеристик используемого по­

лимера. Обычно используются разлнчного рода ножи с плосюrмн лезвиями.