Hızlı prototipleme teknolojisi, hammadde olarak sıvı ışığa duyarlı polimer (epoksi reçine ve/veya akrilik reçine vb.) kullanır ve katmanlı bir varlık oluşturmak için ultraviyole lazer taraması kullanır. Stereo Litografi Aparatı (SLA), hızlı prototipleme teknolojisi uygulaması için anahtar ekipmanlardan biridir. Yüksek üretim doğruluğu ve yüksek hammadde kullanım oranı özelliklerine sahiptir ve karmaşık şekillere sahip yüksek hassasiyetli varlıklar üretmek için kullanılabilir. Bu çalışma, oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk (RTV silikon kauçuk) contaların üretiminde SLA hızlı prototipleme teknolojisinin uygulamasını araştırıyor.
1 Teknik ilke
SLA hızlı prototipleme üç adıma ayrılır: ön işleme, katmanlı istifleme serbest kalıplama ve son işleme. Ön işleme, bitmiş ürünün kullanıcı tarafından sağlanan çizimlere veya nesnelere göre CAD tasarımı yani üç boyutlu modellemesidir. Mümkünse, bitmiş ürünün üç boyutlu modelini doğrudan elde etmek ve ardından üç boyutlu modeli STL formatında çıkarmak için gerçek nesnenin optik taraması veya CT taraması yapılabilir. Dosya (üçgen yama dosyası) ve bu temelde, katman (kalınlık 0,05~0,5 mm) dilim işleme ve destek düzenleme işleme (işleme fikstürlerinin eklenmesine benzer, ancak destek ve kalıp aynı anda oluşturulur).
Katmanlı istiflemesiz prototipleme, kesme ve istifleme dahil olmak üzere hızlı prototiplemenin özüdür. Prensip Şekil 1'de gösterilmiştir. Spesifik süreç şudur: ultraviyole lazer, CAD tasarımının her katmanlı bölümünü nokta nokta tarar, böylece taranan alandaki reçine ince tabakası fotopolimerizasyon reaksiyonuna, çapraz bağlara ve sertleşmeye maruz kalır; ince tabaka kürlendiğinde, tezgah aşağı doğru hareket eder, kürlenmiş reçine yüzeyine yeni bir sıvı reçine tabakası yerleştirmeden hemen önce, sıyırıcı sıvı seviyesini korumak için yatay ileri geri hareket gerçekleştirir ve ardından yeni bir tabaka tarayıp sertleştirir; yeni kürlenmiş reçine katmanı, önceki kürlenmiş katmana sıkıca bağlanır. Vücut oluşana kadar bunu tekrarlayın. SLA hızlı prototipleme teknolojisi, düşük hacimli, yüksek hassasiyetli oda sıcaklığında (düşük sıcaklık) döküm kauçuk ürünlerinin üretimi için uygun reçine kalıpları yapmak için kullanılabilir.
2. RTV silikon kauçuk contaların imalatında uygulama
2.1 Kalıp imalatı:
2.1.1 CAD tasarımı
İlk olarak, hasarlı kauçuk contanın ve montaj milinin boyutunu doğru bir şekilde ölçmek için sürmeli bir kumpas, iç çap mikrometresi ve dış çap mikrometresi kullanın. Kullanılan kauçuk malzemenin esnekliğine ve büzülmesine göre, conta deliği ile mil arasındaki etkileşimi 0,15~0,2 mm olarak belirleyin.
Conta etüdü ve haritalama tamamlandıktan sonra kalıbın CAD tasarımı yapılır. CAD tasarımının prensibi, kalıbı en az malzeme ile yapmaktır. Laparoskopik cerrahi aletin kauçuk conta kalıbının CAD modeli Şekil 4 ve 5'te gösterilmektedir (6 dökme deliğin uç yüzleri, montaj olmayan yüzey olarak eşit olarak dağılmıştır) ve kalıp boşluğunun duvar kalınlığı sadece 0,5 mm.
2.1.2 Şekillendirme
Kalıbın CAD tasarımı tamamlandıktan sonra, STL formatındaki 3D model dosyası SLA hızlı prototipleme makinesine aktarılır ve kalıplama için kullanılan SPR-3010 ışığa duyarlı reçine (formül: bisfenol A epoksi reçinesi 83, etoksillenmiş heksandiol diakrilat 17) , 1,4-metilsikloheksan divinil eter 4.8, diaril heksafloroarsenat kükürt kalay tuzu 7.2, benzoin dimetil eter 4.8) su direnci, kimyasal direnç, boyutsal kararlılık ve tokluk iyidir, Yüksek mukavemet, geniş uygulanabilir sıcaklık ve nem aralığı ve kullanılabilir otomobil parçaları, havacılık parçaları ve tıbbi ekipman üretimi.
Kalıp modelinin kapı yukarı gelecek şekilde çalışma masasına düz bir şekilde yerleştirildiğini ve ardından 3B modelin 0,2 mm'lik bir dilim kalınlığında katmanlar halinde dilimlendiğini belirlemek için RPData veri işleme yazılımını kullanın, böylece üçgen yama dosyası bir 2B'ye dönüştürülür katman. Parçanın anahat bilgileri. Kalıplama işlemi sırasında kalıbın eğrilmesini ve deformasyonunu önlemek ve kalıp yapımının stabilitesini sağlamak için modelin destek tasarımı da yapılmalıdır. Daha sonra kalıpların iki özelliğine göre 10 adet tek tip çalışma tezgahı üretilmiştir. Son olarak, RPBuild üretim yazılımını çalıştırın, yani lazeri açın ve çalışan sıvı seviyesini sıfırlayın, kalıp üretimini tamamlamak için katman katman lazer tarama ve katılaştırma ve istifleme yapın. Bu conta kalıbının SLA hızlı prototipleme süreci parametreleri şunlardır: reçine sıcaklığı 30 ℃, lazer gücü 160 mW, lazer dalga boyu 355 nm, ışık yoğunluğu 1.9 X 100000 cd, tarama hızı 2 200 mm. s-1, vektör aralığını doldurma 0. 1mm. Şekillendirme kalıbı, gresi ve desteği çıkarmak için aseton ile yıkanır ve son olarak, daha fazla çapraz bağlanma ve sertleşme için şekillendirme kalıbı bir ultraviyole lambası altında 2 saat boyunca ışınlanır.
2.2 Contaların imalatı
Laparoskopik cerrahi aletin contalarını dökmek için iki bileşenli ilave kalıplama RTV silikon kauçuk kullanılır. A bileşeninin formülü şöyledir: ışıkla sonlandırılmış polidimetilsiloksan 100, beyaz karbon siyahı 6.3, kurşun oksit 12.5, metil silikon yağı 6.3; B bileşeninin formülü şöyledir: etil silikat 119, kalay dialkil disülfat 6.3. A ve B bileşenleri 10:1 oranında eşit şekilde karıştırıldıktan sonra, karışımı 20 hızlı prototipleme kalıbına yerleştirilmiş bir kaba yavaşça dökün (karışım vakumlama sırasında kabın taşmasını önlemek için, kabın yüksekliği, kap, kalıbın yüksekliği 3 ~ 4 kez olacak şekilde tasarlanmıştır), karıştırılan sıvı, kalıp dökme deliğinden boşluğa enjekte edilir. Daha sonra kap bir vakum kutusuna yerleştirildi ve karıştırılan solüsyondaki hava ve nem kabarcıkları 8,5×10-6 Pa vakum derecesi koşulunda uzaklaştırıldı. Havalandırıldıktan sonra kabı vakum kutusundan çıkarın ve vulkanize edin. 4 saat boyunca 60°C'de elektrikli ısıtma kutusunda. Son olarak, vulkanize ürün fırından çıkarılır, kalıbın ince tabakası elle soyulur ve kapının dışbükey kısmı, uç yüzeyi düz ve pürüzsüz hale getirmek için zımpara kağıdı ile hafifçe parlatılır ve bitmiş conta Elde edilen. Testten sonra, contanın performansı gereksinimleri karşılar ve hemen kullanıma sunulur. Pratik kullanım, conta performansının orijinal aksesuarların seviyesine ulaştığını gösterir.
newmaker.com
3 Sonuç
SLA hızlı prototipleme teknolojisi, düşük hacimli, yüksek hassasiyetli oda sıcaklığında (düşük sıcaklık) döküm kalıplama kauçuk ürünlerinin üretimi için uygundur. Geleneksel teknoloji ile karşılaştırıldığında, üretim döngüsü %60 ~ %70 oranında kısaltılır ve üretim maliyeti düşürülür.