Technológia rýchleho prototypovania využíva tekutý fotosenzitívny polymér (epoxidovú živicu alebo/a akrylovú živicu atď.) ako suroviny a využíva ultrafialové laserové skenovanie na vytvorenie vrstvenej entity. Stereo litografický prístroj (SLA) je jedným z kľúčových zariadení pre aplikáciu technológie rýchleho prototypovania. Má vlastnosti vysokej presnosti výroby a vysokej miery využitia surovín a môže sa použiť na výrobu vysoko presných entít so zložitými tvarmi. Táto práca skúma aplikáciu technológie rýchleho prototypovania SLA pri výrobe tesnení z vulkanizovanej silikónovej gumy (RTV silikónová guma) pri izbovej teplote.
1 Technický princíp
Rýchle prototypovanie SLA je rozdelené do troch krokov: predbežné spracovanie, formovanie bez vrstvenia a následné spracovanie. Predspracovanie je CAD návrh hotového výrobku podľa výkresov alebo objektov poskytnutých používateľom, to znamená trojrozmerné modelovanie. Ak je to možné, je možné vykonať optické skenovanie alebo CT skenovanie skutočného objektu, aby sa priamo získal trojrozmerný model hotového výrobku a potom sa trojrozmerný model vytlačí vo formáte STL. Súbor (trojuholníkový záplatový súbor) a na tomto základe vrstva (hrúbka 0,05~0,5 mm) spracovanie plátkov a podpora úpravy spracovania (podobne ako pri pridávaní spracovateľských prípravkov, ale podložka a forma sa tvoria súčasne).
Prototypovanie bez vrstveného stohovania je jadrom rýchleho prototypovania, vrátane rezania a stohovania. Princíp je znázornený na obrázku 1. Špecifický proces je: ultrafialový laser skenuje každú vrstvenú časť dizajnu CAD bod po bode, takže tenká vrstva živice v skenovanej oblasti podlieha fotopolymerizačnej reakcii a zosieťuje a vytvrdzuje; keď je tenká vrstva vytvrdená, pracovný stôl sa pohybuje smerom nadol, tesne predtým, ako umiestnite novú vrstvu tekutej živice na vytvrdený povrch živice, zatiaľ čo škrabka vykonáva horizontálny vratný pohyb, aby sa hladina kvapaliny udržala na úrovni, a potom skenujte a vytvrdzujte novú vrstvu; novovytvrdnutá vrstva živice je pevne spojená s predchádzajúcou vytvrdenou vrstvou. Toto opakujte, kým sa nevytvorí korpus. Technológia rýchleho prototypovania SLA sa môže použiť na výrobu foriem zo živice, ktoré sú vhodné na výrobu nízkoobjemových a vysoko presných odlievacích gumových výrobkov pri izbovej teplote (nízka teplota).
2. Použitie pri výrobe tesnení zo silikónovej gumy RTV
2.1 Výroba formy:
2.1.1 CAD dizajn
Najprv použite posuvné meradlo, mikrometer s vnútorným priemerom a mikrometer s vonkajším priemerom na presné meranie veľkosti poškodeného gumového tesnenia a inštalačného hriadeľa. Podľa elasticity a zmrštenia použitého gumového materiálu stanovte interferenciu medzi otvorom tesnenia a hriadeľom na 0,15~0,2 mm.
Po dokončení prieskumu tesnenia a mapovania sa vykoná CAD návrh formy. Princípom CAD dizajnu je postaviť formu s čo najmenším množstvom materiálu. CAD model formy gumového tesnenia laparoskopického chirurgického nástroja je znázornený na obrázkoch 4 a 5 (koncové plochy 6 vylievacích otvorov sú rovnomerne rozmiestnené ako nezmontovaný povrch) a hrúbka steny dutiny formy je len 0,5 mm.
2.1.2 Tvarovanie
Po dokončení CAD návrhu formy sa súbor 3D modelu vo formáte STL prenesie do stroja na rýchle prototypovanie SLA a na lisovanie sa použije fotocitlivá živica SPR-3010 (vzorec: bisfenol A epoxidová živica 83, etoxylovaný hexandiol diakrylát 17 , 1,4-metylcyklohexán divinyléter 4.8, diarylhexafluórarzenát sírová cínová soľ 7.2, benzoíndimetyléter 4.8) odolnosť voči vode, chemická odolnosť, rozmerová stálosť a húževnatosť sú dobré, vysoká pevnosť, široký rozsah teplôt a vlhkosti a môžu byť použité v výroba autodielov, leteckých dielov a medicínskeho vybavenia.
Pomocou softvéru na spracovanie údajov RPData zistite, že model formy je umiestnený naplocho na pracovný stôl s bránou nahor a potom sa 3D model rozreže na vrstvy s hrúbkou rezu 0,2 mm, takže súbor záplat trojuholníka sa prevedie na 2D. vrstva. Obrysové informácie o diele. Aby sa predišlo deformácii a deformácii formy počas procesu formovania a zabezpečila sa stabilita výroby formy, musí sa tiež vykonať návrh podpery modelu. Potom bolo vyrobených 10 uniformovacích pracovných stolov podľa dvoch špecifikácií foriem. Nakoniec spustite produkčný softvér RPBuild, to znamená zapnite laser a vynulujte hladinu pracovnej kvapaliny, vykonajte laserové skenovanie po vrstvách a tuhnutie a stohovanie, aby ste dokončili výrobu formy. Parametre procesu rýchleho prototypovania SLA tejto formy na tesnenie sú: teplota živice 30℃, výkon lasera 160 mW, vlnová dĺžka lasera 355 nm, intenzita svetla 1,9 x 100 000 cd, rýchlosť skenovania plnenia 2 200 mm. s-1, výplňový vektorový rozstup 0,1 mm. Formovacia forma sa premyje acetónom, aby sa odstránila mastnota a podpora, a nakoniec sa formovacia forma ožaruje pod ultrafialovou lampou počas 2 hodín, aby sa ďalej zosieťovalo a vytvrdilo.
2.2 Výroba tesnení
Dvojzložková prídavná formovacia RTV silikónová guma sa používa na odlievanie tesnení laparoskopického chirurgického nástroja. Vzorec zložky A je: svetlom zakončený polydimetylsiloxán 100, biele sadze 6,3, oxid olovnatý 12,5, metylsilikónový olej 6,3; vzorec zložky B je: etylsilikát 119, dialkyldisulfát cínu 6.3. Po rovnomernom zmiešaní zložiek A a B v pomere 10:1 zmes pomaly nalejte do nádoby, ktorá bola vložená do 20 rýchlych prototypovacích foriem (aby sa zabránilo pretečeniu zmesi pri vysávaní z nádoby, výška nádoba je navrhnutá tak, aby mala výšku formy 3 až 4 krát), zmiešaná kvapalina sa vstrekuje do dutiny cez vylievací otvor formy. Potom sa nádoba umiestnila do vákuového boxu a vzduchové a vlhké bubliny zo zmiešaného roztoku sa odstránili za podmienok vákua 8,5 x 10-6 Pa. Po odvzdušnení vyberte nádobu z vákuového boxu a vulkanizujte v elektrickom ohrevnom boxe pri 60°C po dobu 4 hodín. Nakoniec sa vulkanizovaný výrobok vyberie z pece, ručne sa odlúpne tenká vrstva formy a konvexná časť brány sa jemne vyleští brúsnym papierom, aby bol koncový povrch rovný a hladký, a hotové tesnenie sa získané. Po otestovaní výkon tesnenia spĺňa požiadavky a bolo ihneď uvedené do používania. Praktické použitie ukazuje, že výkon tesnenia dosiahol úroveň originálneho príslušenstva.
newmaker.com
3 Záver
Technológia rýchleho prototypovania SLA je vhodná na výrobu nízkoobjemových, vysoko presných liatych gumových výrobkov pri izbovej teplote (nízka teplota). V porovnaní s tradičnou technológiou je jej výrobný cyklus skrátený o 60% ~ 70% a výrobné náklady sú znížené.