Стереолитография представляет собой технологию изготовления моделей, готовых промышленных изделий и трехмерных прототипов с применением жидких полимерных смол. В результате предварительной обработки происходит отвердевание полимерной смолы, но после облучения лазерным ультрафиолетовым излучением или аналогичными источниками света.
Как работает технология лазерной стереолитографии
Технология базируется на ультрафиолетовом облучении смол с полимерными свойствами лазерным светом. В итоге получается твердая модель, строительство которой происходит послойно. Каждый из слоев обрабатывается лазером в соответствии с информацией, запрограммированной в предварительно подготовленной трехмерной графической модели. Дополнительная обработка лазерным светом вызывает полимеризацию исходного вещества в зонах соприкосновения с ультрафиолетом. При работе с технологией выполняются несколько задач:
- Прототип будущего изделия создается на прозрачном стеклянном полотне или просторной платформе, которая будет погружаться в контейнер с полимерами. Площадка монтируется на глубине, при которой тонкий слой вещества покрывает основание по всей поверхности.
- На поверхность полимеров действует лазерный луч. В местах локального соприкосновения полимеров с ультрафиолетом смола твердеет.
- Площадка с прототипом размещается в контейнере с полимерами на каждый запрограммированный ряд.
- Трехмерный прототип загружается в большую емкость с пластичным химическим составом, действие которого позволяет убрать лишние детали и полностью очистить поверхность модели.
- Финальная обработка ультрафиолетовым светом для полноценного отвердевания готовой трехмерной модели.
После завершения каждого контура рабочая площадка погружается в контейнер с пластичным полимером на расстояние, которое соответствует плотности одного из слоев. Традиционно эта плотность не превышает 0,15 мм. Следом за выравниванием поверхности полимерной смолы продолжается процедура построения очередного слоя. Аналогичный цикл продолжается до полного завершения построения запланированной модели. На финальном этапе изделие отправляется в ультрафиолетовую печку для дополнительной обработки.
Технология лазерной стереолитографии потребует применения поддерживающих материалов для воссоздания навесных деталей модели, по аналогии с методиками постепенного наплавления полимеров. В файле предусматриваются опоры, которые производятся из аналогичного полимерного сырья. Они остаются временными элементами общей конструкции, а после завершения производственного процесса удаляются мастером вручную.
Где используется технология стереолитографии
Технология активно применяется в области медицины, изготовления аэрокосмической и машинной продукции, в области искусства и творчества. Качественное печатное оборудование предоставляет огромные перспективы для эффективной работы в ортодонтии, стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Для создания железных деталей предварительно изготавливаются полимерные образцы, которые выгорают после заливки металла.
Оборудование для работы с технологиями стереолитографии используется в качестве помощника для исследователей и научных деятелей. Готовые полимерные прототипы обладают достаточной практичностью, прочностью и прозрачностью, благодаря чему исследователи смогут отслеживать гидродинамические и электрические потоки внутри предмета. В сфере творчества и искусства отсутствие фактических геометрических и габаритных ограничений для разработки прототипов позволяет создавать самые невероятные объекты.
Преимущества и недостатки технологии стереолитографии
Основное достоинство стереолитографии – максимальная точность печати. Достойный уровень развития технологии позволяет постепенно создавать полимерные слои с плотностью в 15 микрон, что существенно тоньше человеческого волоска. Такая точность производства очень важна при изготовлении прототипов ювелирных изделий, бижутерии и зубных протезов.
На фоне максимального разрешения печати скорость изготовления прототипа кажется достаточно высокой. Продолжительность строительства каждой модели составляет несколько часов, но в результате будет зависеть от исходных габаритов прототипа и количества лазерных головок, запущенных одновременно. Давайте подробнее рассмотрим основные преимущества технологии стереолитографии:
- Простота обработки исходного прототипа;
- Возможность изготовления сложных с конструктивной точки зрения моделей;
- Экономное расходование материалов для разработки и создания прототипов;
- Минимальный уровень шума при изготовлении деталей;
- Высокий уровень точности создания слоев без заметных человеческому глазу следов многослойности и отличное качество поверхности готовой модели.
Использование компактных настольных устройств позволяет получить область построения прототипов с габаритами до 150 мм в одном измерении. Также популярными остаются установки промышленного масштаба, они активно применяются для изготовления крупногабаритных моделей с измерением габаритов в метрах. В зависимости от запрограммированных свойств полимера, готовый прототип может обладать любыми механическими характеристиками. На рынке продажи полимеров есть всевозможные материалы для имитации прочных пластиков, каучука и текстурного сырья.
Технология стереолитографии позволяет разрабатывать детали со сложной конструкцией и свойствами, но очень часто имеет высокую себестоимость за счет внушительных расценок на расходники, техническое обеспечение и изучение технологии. Обратите внимание, что литр полимерной смолы сможет стоить около сотни долларов, а оборудование часто обходится выше 10 тысяч долларов. Существуют также недорогие, поэтому более популярные решения для работы с лазерной стереолитографией и трехмерным моделированием.
Вы можете выбрать модель из нашего каталога
