С появлением CAD/CAM-систем и RP-технологий ситуация кардинально изменилась. Технологии RP позволяют в десятки раз сократить время и затраты на разработку новых изделий, а также повысить качество разработки. Если на изготовление прототипа традиционным способом уходило от полугода до 2 лет, то теперь за 2-3 недели конструктор получает в свои руки рабочую модель почти так же легко, как чертеж с принтера, что позволяет значительно повысить эффективность его работы. Еще не запустив модель в серийное производство, вы можете подержать ее конечно-элементный образец в руках и проверить на сходимость в узлах и агрегатах.

Технологии позволили решать ранее не решаемые задачи, «выращивать» литейные модели и формы, которые невозможно изготовить традиционными способами. Развитие технологий вакуумного формования и вакуумного литья по формам и моделям, полученным аддитивными технологиями, дало возможность сократить сроки изготовления пилотных, опытных образцов и в ряде случает серийной продукции в разы и десятки раз.

Экзаменационный билет № 8

1. Физические явления, влияющие на точность обработки при сверхскоростном резании.

2. Стереолитография и ее сущность.

3. Возможности RP-технологий в плане многообразия форм создаваемых изделий.

Физические явления, влияющие на точность обработки при сверхскоростном резании.

Главным достоинством этой технологии является максимально возможная точность обработки, которая обеспечивается практическим отсутствием сил резания и температурных деформаций заготовки.

- снижение до пренебрежимо малых величин сил резания, т.к. инструмент практически не встречает сопротивление материала;

- исключаются термические деформации заготовок, т.к. скорость резания выше скорости распространения тепла в заготовке, в результате чего, последняя остается холодной.

Стереолитография и ее сущность.

Основой стереолитографии является локальное изменение фазового состояния однородной среды (переход «жидкость - твердое тело») под действием лазерного излучения.

Стереолитографическая машина состоит из резервуара с жидким фотополимером, из подвижной горизонтально расположенной платформы, которая находится в этом резервуаре, а также из лазера, который переносит информацию о слоях непосредственно на поверхность фотополимера (см. рис.)

Лазер является основным рабочим элементом стереолитографии, который последовательно "вычерчивает" сечения объекта на поверхности ёмкости со светочувствительной смолой. Жидкий фотополимер отвердевает только там, где его касается лазерный луч. Подвижная платформа, на которой «выращивается» деталь, устанавливается ниже поверхности фотополимеризующейся композиции (ФПК) на расстоянии, равном толщине первого слоя. На поверхности ФПК формируется изображение, соответствующее первому сечению объекта. В облучаемой области образуется пленка твердого полимера. После формирования первого слоя, платформа с пленкой опускается на расстояние, равное толщине следующего слоя. Новый слой материала наносится на отвердевшую поверхность, и на поверхности. После завершения формирования последнего (верхнего) слоя, платформа поднимается на поверхность ФПК, и деталь сушится.

Преимущества стереолитографии

1) - высокая скорость получения опытных образцов изделия;

2) - приемлемая точность деталей для изготовления оснастки;

3) - возможность получения деталей разного цвета (и прозрачных моделей) ;

4) - выращивание деталей практически любых форм и размеров (крупногабаритные детали можно выращивать по частям и затем склеивать);

5) - позволяет наглядно оценить его дизайн, эргономичность и проверить собираемость;

6) - прототип может служить мастер-моделью для изготовления оснастки при производстве малой партии изделий методом литья в силиконовые формы.

Недостатки стереолитографии

1) Неизбежная деформация формы детали

2) Невозможность использования металлов в качестве исходных материалов

3) Отсутствие поддержки

Область применения.

- Создание конструкторских и дизайнерских прототипов, макетов различных изделий и сборок.

- Изготовление формообразующей оснастки при различных видах точного литья. Создание моделей для изготовления формообразующей оснастки из других материалов.

8.3. Возможности RP-технологий в плане многообразия форм создаваемых изделий.

Лазерная стереолитография позволяет получить очень сложные цельно выращенные модели. Практически же ограничения по форме связаны только с невозможностью вырастить детали с полностью изолированными внутренними полостями. Точнее, вырастить-то можно, но при этом в полости останется не удаленная жидкая смола, которая в дальнейшем полимеризуется.

FDM-технология: Применение новой технологии WaterWorks, позволяющей использовать вымываемый материал поддержки, дает неограниченные возможности построения деталей со сложной внешней и внутренней геометрией.

Экзаменационный билет № 9

1. В каких случаях заготовка при сверхскоростном резании сохраняет комнатную температуру и почему.

2. Стереолитография использованием «масок».

3. Основные особенности современного процесса проектирования изделий.