-
redder #37 Sziasztok. Az eddigi hozzászólásokat elnézve kell ide egy értelmes is, úgyhogy írok...
Azt kell mondjam nagyon érdekes elgondolás, bár a lézeres megoldás feleslegesen említette meg a kedves cikk író, mert abban van egy bibi, amiről elfelejtett említést tenni :)
Szerintem jó ha előbb utánanézünk miről is van szó, mielőtt írunk valamiről...
Gyors prototípusgyártó eljárások típusai:
SLA - Stereolithography (sztereolitográfia)
SLS - Selective Laser Sintering (lézeres szinterező eljárás)
LOM - Laminated Object Manufacturing (rétegelt darabgyártó eljárás)
FDM - Fused Deposition Modeling (megolvasztó darabgyártó eljárás)
BPM - Ballistic Particle Manufacturing (olvadéksugaras szemcsefelhordó eljárás)
3DP - Three Dimensional Printing (3D nyomtatás)
Egyéb technológiák:
Sugár interferenciás szilárdítás,
Részecske belövés,
Holografikus interferencia,
Folyékony termikus polimerizáció,
Szilárd fólia polimerizáció,
Alakra olvasztás,
Réteges szilárdítás.
A legeljterjedtebbek az első csoport elemei így azokat is ismertetném
SLA: Stereolithography
Stereolitográfia a foto-polimerizáció elvét használja úgy, hogy a folyékony műanyag gyanta -Ultra-Viola fény hatására- átalakul szilárd műanyaggá.
Előkészítés:
Kezdeti CAD modellt egy átalakítón keresztül konvertáljuk STL (Stereo Lithography) formátumú fájlba. Ez a fordító, a határok minden koordinátáit felveszi a 3D modell rétegeiből, és hozzáadja a kompenzációs faktort, mely a polimer zsugorodás miatt keletkezik (3%-os zsugorodás is lehet a monomer és polimer különbsége, tehát a réteg kiterjedése minden tengely mentén 3%-os.
Folyamat:Az eljárás során egy tartályban folyékony műanyagot szilárdítanak meg rétegről rétegre. Az első réteg egy hordozólemezen szilárdul meg, majd a következő rétegek már az előző rétegekhez kötődnek. A néhány tizedmilliméter vastag rétegeket lézersugár segítségével szilárdítják meg oly módon, hogy a HeCd lézersugár, a baloldali sugárforrásból, egy forgatható tükrön keresztül a szelet kontúrjának megfelelő pályát rajzol a folyadékba, majd az így körülhatárolt felületet berácsozza (lézersugár vastagságával bevonalkázza). Első lépésben a folyékony műanyag vastagsága megegyezik a megszilárdítandó réteg vastagságával, majd a réteg elkészülte után a modellt alámerítik a folyékony műanyagba, amely ellepi azt.
A sima felület minimalizálja a rétegek elkészítéséhez szükséges időt, ezért a következő réteg szilárdítása előtt egy, az ábra bal oldalán látható simítólappal, a folyadék felszínét lesimítják. Az állandó és egyenletes folyadékfelszínt a jobb oldalon látható HeNe lézer segítségével ellenőrzik.
SLS: Selective Laser Sintering
A módszert a Austin-i Texas egyetemen fejlesztették ki, illetve a DTM cég szelektált lézeres szinterezése (SLS, Selective Laser Sintering) terjedt el. Az eljárás során port használnak, amelyet a munkatér melletti portartályban tárolnak. A por alapanyag a tartályból porterítő henger segítségével jut a munkatérbe, ahol a lézer a szelet kontúrját, illetve a kontúr által határolt felületet végigpásztázza, akár a sztereolitográfiás eljárások során. A por ezáltal két fázisátalakuláson megy át, először megolvad, majd megszilárdul. A réteg megszilárdítása után az alaplap lesüllyed, a munkatér felületén újra végigszalad a porterítő henger, majd kezdődik az új szelet megszilárdítása.
LOM: Laminated Object Manufacturing
Az amerikai Helisys Inc. által kifejlesztett eljárás, amely CO2 lézersugárral vágható fóliaszerű anyaggal dolgozik.Az eljárás során a fóliába, mely lehet papír, műanyag (plastic), illetve ezek keveréke (composite), a lézersugár belevágja az aktuális külső és belső kontúrt, majd a papírnak a darab térfogatán kívül eső részét a lézer rácsszerűen felszeleteli, illetve egy keretet vág a rácsozott terület köré.
Ezután a munkaasztal lesüllyed, a henger új papírréteget húz a munkatérbe, majd a munkaasztal felemelkedik, a fűtött henger végiggördül a papír felületén, ezáltal a papír alján lévő ragasztót megolvasztja, az új réteget az eddig elkészült rétegekre ragasztja és vasalja. A vasalóhenger visszafutása után a berendezés megméri a réteg magasságát, aktuális vastagságát, amelyet a papír eltérő, folyton változó vastagsága tesz szükségessé, bár ez az ingadozás csak század milliméter nagyságrendű, míg a papírok vastagsága 0,1-0,15 mm közötti. A mérés után elkezdődik a következő réteg vágása.
FDM: Fused Deposition Modeling
Az egyik legrégebbi berendezés, amelyet a Stratsys Inc. fejlesztett ki, amely megömlesztett műanyag huzalból rétegenként építi fel a modellt. Az eljárás lényege, hogy a tekercselt műanyagot forgó görgők segítségével vezetik be egy melegített fúvókába, amely a műanyag huzalt megömleszti, majd a kifolyó kásás huzal az előző rétegre dermed. A munkaasztal a többi eljáráshoz hasonlóan itt is csak Z irányú mozgást végez, az X-Y irányú mozgást a melegített fúvóka végzi. A fúvókák a felhasznált anyag, illetve a modell méreteinek és bonyolultságának függvényében cserélhetőek.
BPM: Ballistic Particle Manufacturing
Ennél a módszernél szintén olvadékból épül a darab, egy 3 vagy 5 tengely mentén mozgatható fej segítségével, de az olvadék egy piezoelektromos fúvókából nagy sebességgel, cseppenként lép ki, hasonlóan a tintasugaras nyomtatókhoz. Az eljárással precíziós öntéshez viaszból készült mintákat készítenek, de az FDM-hez hasonlóan műanyagok és fémek is alkalmazhatók. A minta viaszból készül, de vele egyidőben épül egy, a mintát körülvevő, a viasszal azonos olvadáspontú termoplasztból támasztóréteg is, amelynek feladata a minta szilárdítása, hasonlóan az SLT- nél alkalmazott támasztóelemekhez, illetve a felületi minőség és méretpontosság javítása. Az olvadék lerakása több fúvókából történik, amelyekhez az olvadékot csöveken vezetik. Egy réteg elkészülte után egy marófej a réteget az előírt vastagságra forgácsolja, ezért a rétegvastagság tetszőlegesen kicsi lehet, és az egyes rétegek vastagságingadozása nem okoz mérethibát a munkadarabon.
3DP: Three Dimensional Printing
A Massachusetts Institute of Techology kutatói olyan eljárást szabadalmaztattak, amely a drága lézer berendezések használata nélkül biztosítja a legkülönfélébb anyagok rétegről-rétegre történő felépítését.
A módszer hasonlít a szelektív lézeres szintereléshez, szintén porból dolgozik, de itt a port egy megfelelő pályán mozgatott fúvókából a por felszínére juttatott ragasztó rögzíti. A porral szemben támasztott követelmények hasonlóak a lézeres szinterező eljárásnál ismertetettekhez, de a megfelelő abszorpció nem kritérium, ellenben az követelmény, hogy a ragasztó a port megfelelően nedvesítse. Az elkészült darabokat tisztítás után vagy beitatják a megfelelő ragasztóval, vagy szinterelik. Az elérhető méretpontosság kb. 0.05 mm.