Технологія лазерної стереолітографії

Технологія швидкого прототипування "стереолітографія"

Стереолітографія - одна з перших технологій швидкого прототипування. вперше з'явилася в США в вісімдесятих роках минулого століття.

Абревіатура SLA (StereoLithography Apparatus - Стереолітографіческая обладнання) згодом "прижилася" для позначення не обладнання, а власне технології, і зараз цілком правильними вважаються словосполучення "SLA-машина" або "Установка, яка працює по SLA-технології".

Суть лазеpной стеpеолітогpафіі полягає в пошаровому виготовленні тривимірних об'єктів з отвеpждаемой лазеpним випромінюванням рідкої олігомерної фотополімеризующийся композиції (ФПК). Даний процес в анімації представлений на початку цієї сторінки. Олігомерного речовина за хімічною структурою відрізняється від полімерного (пластик, гума) тим, що його молекули-ланцюжки не безкінечна великі, а відносно короткі, що складаються з обмеженої кількості ланок-мономерів. Під впливом спеціального реагенту молекули можуть з'єднуватися між собою і швидко створювати полімерні ланцюжки - речовина з в'язкої рідини стає твердим, полимеризуется. В якості побутового прикладу часто призводять епоксидну смолу. Це двухкомпонент клей, що містить олігомерних "основу" і реагує з нею "затверджувач". При реакції складу полимеризуется по всьому об'єму, приклеюючи до просоченої поверхні.

В технології швидкого прототипування немає необхідності отверждающей весь обсяг цілком. Навпаки, необхідно "склеювати" на кожному шарі тільки елементи тіла деталі і залишати рідким навколишній простір. Для цієї мети в установці застосований керований лазерний пучок, який і "вказує", яким зонам потрібно полимеризоваться, обходячи непотрібні. В смолу же введений фотоініціатор - речовина, подібне затверджувача в епоксидної смолі. Однак воно реагує не відразу, а тільки під дією лазерного освітлення. В результаті неосвітлені ділянки залишаються рідкими, а освітлені - тверднуть, формуючи тіло деталі-прототипу.

Необхідно розуміти, що вимога селективності затвердіння накладає жорсткі двосторонні обмеження на використовувані компоненти і технологію процесу. Наприклад, чим густіше смола спочатку, тим легше її перевести в полімерне стан, але і тим гірше її гідромеханічні якості. Чим "могутніше" введений в смолу фотоініціатор, тим менший час потрібно слабкому лазеру для засвічення, а й тим менший час життя у всього обсягу смоли, так як він схильний до фонової засветке. Саме "золота середина" в технології і застосовуваних компонентах і є "ноу-хау" кожного виробника стереолітографія. Пристрій ж і принцип дії таких RP-машин у всіх виробників ідентичні, тому в будь-який RP-машині можливе застосування будь-якого витратного матеріалу (ФПК) після відповідної настройки.

Таким чином може бути сформовано прототип будь-якої геометричної форми. Після закінчення процесу модель витягується з установки, очищається від залишків рідкої смоли і додатково полимеризуется. Справа в тому, що в процесі опромінення лазером, ФПК полимеризуется не більше, ніж на 20%. Це зроблено для скорочення часу процесу, оскільки полимеризованная навіть на 20% деталь досить тверда для вилучення з установки, але щоб вона набрала повну міцність полімеризацію необхідно довести до 100%, опромінюючи деталь потужним ініціював світлом протягом 10-20 хвилин в спеціальній камері дополімерізаціі.

Стереолітографія дозволяє в лічені години пройти шлях від конструкторської або дизайнерської ідеї до готової моделі Вашої деталі.

Переваги та обмеження технології лазерної стереоліграфіі

Якщо ви все ще не вирішили для себе, яка RP-технологія підійде саме Вам, пропонуємо увазі коротку характеристику SLA-технології.

Рекомендуємо детально ознайомитися з кожним пунктом, оскільки тут описані не тільки переваги, а й обмеження, на які слід звернути увагу.