فناوری نمونه سازی سریع از پلیمرهای حساس به نور مایع (رزین اپوکسی یا/و رزین اکریلیک و غیره) به عنوان مواد خام استفاده می کند و از اسکن لیزر ماوراء بنفش برای تشکیل یک موجودیت لایه ای استفاده می کند. دستگاه لیتوگرافی استریو (SLA) یکی از تجهیزات کلیدی برای کاربرد فناوری نمونه سازی سریع است. این ویژگی دقت تولید بالا و میزان استفاده بالای مواد خام را دارد و می توان از آن برای ساخت مواد با دقت بالا با اشکال پیچیده استفاده کرد. این کار کاربرد فناوری نمونه سازی سریع SLA را در ساخت مهر و موم های لاستیک سیلیکونی ولکانیزه شده در دمای اتاق (لاستیک سیلیکونی RTV) مورد بررسی قرار می دهد.
1 اصل فنی
نمونه سازی سریع SLA به سه مرحله تقسیم می شود: پیش پردازش، قالب گیری بدون انباشته لایه ای و پس پردازش. پیش پردازش، طراحی CAD محصول نهایی با توجه به نقشه ها یا اشیاء ارائه شده توسط کاربر است، یعنی مدل سازی سه بعدی. در صورت امکان، اسکن نوری یا سی تی اسکن شی واقعی را می توان برای به دست آوردن مستقیم مدل سه بعدی محصول نهایی انجام داد و سپس مدل سه بعدی را با فرمت STL خروجی گرفت. فایل (پرونده پچ مثلثی)، و بر این اساس، لایه (ضخامت 0.05 ~ 0.5 میلی متر) پردازش برش و پشتیبانی از پردازش ویرایش (مشابه با اضافه کردن وسایل پردازش، اما پشتیبانی و قالب به طور همزمان تشکیل می شود).
نمونه سازی بدون انباشته لایه ای هسته اصلی نمونه سازی سریع، از جمله برش و انباشته است. این اصل در شکل 1 نشان داده شده است. فرآیند خاص این است: لیزر ماوراء بنفش هر بخش لایه ای از طرح CAD را نقطه به نقطه اسکن می کند، به طوری که لایه نازک رزین در ناحیه اسکن شده تحت واکنش فتوپلیمریزاسیون قرار می گیرد و پیوندهای متقابل ایجاد می کند و پخته می شود. هنگامی که لایه نازک پخت می شود، میز کار به سمت پایین حرکت می کند، درست قبل از اینکه یک لایه رزین مایع جدید را روی سطح رزین پخت شده قرار دهید، در حالی که خراش دهنده حرکت رفت و برگشتی افقی را برای حفظ سطح مایع انجام می دهد و سپس لایه جدید را اسکن و پخت می کند. لایه رزین تازه پخته شده محکم به لایه پخت قبلی چسبیده است. این کار را تا زمانی که بدن تشکیل شود تکرار کنید. از فناوری نمونه سازی سریع SLA می توان برای ساخت قالب های رزین استفاده کرد که برای تولید محصولات لاستیکی ریخته گری با حجم کم و با دقت بالا در دمای اتاق (درجه حرارت پایین) مناسب هستند.
2. کاربرد در ساخت مهر و موم لاستیک سیلیکونی RTV
2.1 ساخت قالب:
2.1.1 طراحی CAD
ابتدا از کولیس ورنیه، میکرومتر قطر داخلی و میکرومتر قطر بیرونی برای اندازه گیری دقیق اندازه لاستیک مهر و موم آسیب دیده و محور نصب استفاده کنید. با توجه به خاصیت ارتجاعی و انقباض مواد لاستیکی مورد استفاده، تداخل بین سوراخ مهر و موم و شفت را 0.15 تا 0.2 میلی متر تعیین کنید.
پس از اتمام نقشه برداری و نقشه برداری مهر و موم، طراحی CAD قالب انجام می شود. اصل طراحی CAD این است که قالب را با کمترین مواد ساخته شود. مدل CAD قالب لاستیکی سیل ابزار جراحی لاپاراسکوپی در شکل های 4 و 5 نشان داده شده است (وجه های انتهایی 6 سوراخ ریختن به صورت یکنواخت به عنوان سطح غیر مونتاژ توزیع شده اند) و ضخامت دیواره حفره قالب تنها است. 0.5 میلی متر
2.1.2 تشکیل
پس از تکمیل طراحی CAD قالب، فایل مدل سه بعدی با فرمت STL به دستگاه نمونه سازی سریع SLA منتقل می شود و رزین حساس به نور SPR-3010 برای قالب گیری استفاده می شود (فرمول این است: رزین اپوکسی بیسفنول A 83، هگزان دیول دیاکریلات اتوکسیله 17 ، 1،4-متیل سیکلوهگزان دی وینیل اتر 4.8، دی آریل هگزافلوروآرسنات نمک قلع گوگرد 7.2، بنزوئین دی متیل اتر 4.8) مقاومت در برابر آب، مقاومت شیمیایی، پایداری ابعادی و چقرمگی خوب است، استحکام بالا، دما و رطوبت قابل استفاده گسترده در محدوده استفاده می شود و می توان از آن استفاده کرد. تولید قطعات خودرو، قطعات هوانوردی و تجهیزات پزشکی.
از نرم افزار پردازش داده RPData برای تعیین اینکه مدل قالب به صورت صاف روی میز کار با دروازه رو به بالا قرار می گیرد و سپس مدل سه بعدی در لایه هایی با ضخامت برش 0.2 میلی متر برش داده می شود تا فایل پچ مثلث به یک دوبعدی تبدیل شود. لایه اطلاعات طرح کلی قطعه به منظور جلوگیری از تاب برداشتن و تغییر شکل قالب در طول فرآیند قالب گیری و اطمینان از پایداری ساخت قالب، طراحی ساپورت مدل نیز باید انجام شود. پس از آن 10 میز کار یکنواخت با توجه به دو مشخصات قالب تولید شد. در نهایت نرم افزار تولید RPBuild را اجرا کنید، یعنی لیزر را روشن کنید و سطح مایع کار را صفر کنید، اسکن لیزری لایه به لایه و انجماد و انباشتگی را انجام دهید تا تولید قالب کامل شود. پارامترهای فرآیند نمونه سازی سریع SLA این قالب مهر و موم عبارتند از: دمای رزین 30 درجه سانتیگراد، قدرت لیزر 160 میلی وات، طول موج لیزر 355 نانومتر، شدت نور 1.9 X 100000 سی دی، سرعت اسکن پر کردن 2 200 میلی متر. s-1، فاصله برداری پرکننده 0. 1mm. قالب فرم دهنده با استون شسته می شود تا گریس و ساپورت از بین برود و در نهایت قالب فرم دهنده به مدت 2 ساعت در زیر لامپ ماوراء بنفش تحت تابش قرار می گیرد تا اتصال عرضی و پخت بیشتر شود.
2.2 ساخت مهر و موم
لاستیک سیلیکونی RTV قالب گیری دو جزئی برای ریخته گری مهر و موم ابزار جراحی لاپاراسکوپی استفاده می شود. فرمول جزء A: پلی دی متیل سیلوکسان 100 با پایانه نور، کربن سیاه سفید 6.3، اکسید سرب 12.5، روغن متیل سیلیکون 6.3. فرمول جزء B عبارت است از: اتیل سیلیکات 119، دی آلکیل دی سولفات قلع 6.3. پس از اینکه اجزای A و B به طور مساوی به نسبت 10:1 مخلوط شدند، مخلوط را به آرامی در ظرفی که در 20 قالب نمونه سازی سریع قرار داده شده است بریزید (به منظور جلوگیری از سرریز شدن مخلوط در ظرف هنگام جاروبرقی، ارتفاع ظرف به گونه ای طراحی شده است که ارتفاع قالب 3 تا 4 برابر باشد، مایع مخلوط از طریق سوراخ ریختن قالب به داخل حفره تزریق می شود. سپس ظرف را در جعبه خلاء قرار داده و حباب های هوا و رطوبت موجود در محلول مخلوط شده را در شرایط خلاء 6-10×5/8 پاسکال خارج کرده و پس از تخلیه، ظرف را از جعبه وکیوم خارج کرده و ولکانیزه کنید. آن را در جعبه گرمایش الکتریکی در دمای 60 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت. در نهایت محصول ولکانیزه را از کوره خارج کرده، لایه نازک قالب را با دست جدا کرده و قسمت محدب دروازه را با کاغذ سنباده به آرامی صیقل داده تا سطح انتهایی صاف و صاف شود و مهر و موم تمام شده است. به دست آمده. پس از آزمایش، عملکرد مهر و موم الزامات را برآورده می کند و بلافاصله مورد استفاده قرار گرفت. استفاده عملی نشان می دهد که عملکرد مهر و موم به سطح لوازم جانبی اصلی رسیده است.
newmaker.com
3 نتیجه گیری
فناوری نمونه سازی سریع SLA برای تولید محصولات لاستیکی قالب گیری ریخته گری با حجم کم و با دقت بالا در دمای اتاق (درجه حرارت پایین) مناسب است. در مقایسه با فناوری سنتی، چرخه تولید آن 60٪ تا 70٪ کوتاه می شود و هزینه تولید کاهش می یابد.