1. Основные тенденции развития тяжелого машиностроения в Казахстане
Аддитивные технологии на основе фотополимерных материалов
жүктеу/скачать 87.08 Kb.
|
| 14. Аддитивные технологии на основе фотополимерных материалов
Фотополимерлі материалдар негізіндегі аддитивті технологиялар Қазіргі заманғы индустрия бәсекелестік тұрғысынан, шығарылатын өнім мен пайдаланылатын материалдардың алуан түрлілігіне және қалыптасқан үрдістер жағдайында мәселенің экологиялық тарапына ерекше көңіл бөледі. Жаңа бірегей өнімді ең қысқа мерзімде нарыққа шығару, ең аз шығындар негізінде ресурстарды барынша тиімді пайдалану, қазіргі заманғы компьютерлік технологияларды қолдану және өндірістік үдерісті автоматтандырудың жоғары дәрежесі мен икемділігінің міндеттерін өз алдына қойып отыр. Аддитивті өндірістің (АӨ) белсенді дамып келе жатқан технологиялары – бізге қойылған міндеттерді шешуге, сұраныстың артуына және кез-келген жаңа өнімнің даму процесінде міндетті кезеңге айналуға мүмкіндік береді. Аддитивті технологияларды қолдану прототиптер мен өнімдерді қолмен немесе сандық бағдарламамен басқаратын (СББ) дәстүрлі машиналардың сатысын толығымен жоюға, сондай-ақ құрал-жабдықты дамытуға, жаңа өнімдерді өндіруге дайындық уақытын 50-80% -ға дейін қысқартуға мүмкіндік береді [1]. Болашақ бұйымның геометриялық және физикалық сипаттамаларына барынша жақын болатын сапалы прототип жасау – өте қиын міндет. Бұл жолда геометриялық форманың дәл қайталануы, жиналуы, сыртқы түріне сәйкестігі және талап етілетіндерге барынша ұқсас материалдарды іздеу сияқты маңызды мәселелер шешіледі. Қазіргі заманғы өнеркәсіптегі бұл міндеттер аддитивті өндіріс технологиясын, яғни бұйымның компьютерлік моделі бойынша бөлшектің қабаттап өсіруін шешуге қабілетті. Заманауи АТ өндірісі бұйымның сыртқы түрін бағалауға, құрылымдық элементтерді тексеруге, қажетті сынақтарды жүргізуге, кезекті құюға арналған мастер-модель жасауға мүмкіндік беретін қарапайым прототипті құрудан алға қадам жасап, дайын өнімді құруға мүмкіндік алды [2]. Прототип құру процесі CAD-жүйелер ортасында болашақ бұйымның моделін үш өлшемді жобалау кезеңінен басталады. Стереолитография технологиясы үшін әзірленген және басқа АӨ процестерінде қолданылатын *.STL арнайы формат бар. Арнайы бағдарламалық жасақтамада бұйым қабаттарға бөлінеді, әдетте оның қалыңдығы нақты технологияға, құралжабдыққа және пайдаланылатын материалға байланысты, ал қажет болған жағдайда механикалық өңдеуге әдіп тағайындалады. Одан әрі қабаттар туралы ақпарат жабдықты басқару блогына келіп түседі және бұйымды қабаттап өсіру жүреді. Фотополимерлі шайыр – өзінің агрегатты күйін лазерлі сәуле және ультракүлгін жарықтың әсерінен өзгертетін шайырдың түрі (cурет 43). Фотополимерлі шайырды қолдана отырып көп компонентті бөлшектерді 3D басып шығару мүмкіндігі бар. Сурет – 43 Фотополимерлі шайыр Фотополимердің бірін қолдана отырып дайындау процесі: 67 сұйық күйдегі мономер немесе төменмолекулярлы полимер түріндегі фотополимер активті жуықпен 365нм толқын ұзындығымен жарық әсер еткенде мономердің сәулеленген аймағы полимерленеді; жарық әсер еткеннен кейін полимерленбеген аймақтарды сәйкес келетін еріткішпен тазалайды, полимерленген бөліктер арнайы еріткіште ерімейді; соңғы этапта дайын болған бұйымды еріткіштің қалдықтарынан кептіреді. Кейбір фотополимерлер үшін фотодеполимеризация процесі мүмкін болыа табылады, бұл жағдайда полимерленген бөліктер бастапқы мономер күйіне ауысады. Деполимеризация үшін қысқа толқын ұзындығымен, мысалы 254нм Сәулелендіру пайдаланылады. Заманауи өндірісте баспа формалары үшін фотоәсер ету үшін түрлі жарық көздерін пайдаланады, олардың ішінде түрлі ультракүлгін сәулелендіру көздері, мысалы, кварцты ртутты лампалар, аргонмен толтырылған лампалар, фотографиялық лампалар, электродоғалы жарықтандырғыштар, жоғары интенсивті жарықдиодтар және т.б. Фотополимерлердің артықшылығы жоғары сапалы басып шығаруды қамтамасыз етеді (кейбір принтерлерде, қабаттың қалыңдығы 0,25 мкм-ге жетуі мүмкін), бұл материал кейінгі құюға және зергерлік бұйымдарды жасауға арналған мастер үлгілерін жасау үшін өте ыңғайлы. Бөліктердің беті қосымша өңдеуді қажет етпейді. Өнімдердің механикалық және физикалық қасиеттерінің кең спектрі болуы мүмкін (икемді және қатты, мөлдір және мөлдір емес). Сонымен қатар, жаңа механикалық қасиеттері бар жаңа композиттік материалдарды алуға болады. Фотополимерлердің кемшілігі - материалдардың жоғары құны, басып шығарудың күрделілігі және принтерлердің үлкен көлемі. Фотополимерлі шайырларды қолдана отырып бірнеше технологиялармен 3D басып шығаруға болады: SLA (лазерлі стереолитография), DLP (цифрлы жарықдиодты проекциялау), MJM (көпжақты модельдеу). жүктеу/скачать 87.08 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|