Rapid prototyping-teknologi bruker flytende lysfølsom polymer (epoksyharpiks eller/og akrylharpiks, etc.) som råmateriale og bruker ultrafiolett laserskanning for å danne en lagdelt enhet. Stereo Lithography Apparatus (SLA) er et av nøkkelutstyret for hurtig prototyping-teknologi. Den har egenskapene til høy produksjonsnøyaktighet og høy utnyttelsesgrad av råvarer, og kan brukes til å produsere høypresisjonsenheter med komplekse former. Dette arbeidet utforsker anvendelsen av SLA rapid prototyping-teknologi i produksjonen av romtemperatur vulkanisert silikongummi (RTV silikongummi) tetninger.
1 Teknisk prinsipp
SLA rask prototyping er delt inn i tre trinn: forbehandling, lagdelt stabling fri støping og etterbehandling. Forbehandling er CAD-designet til det ferdige produktet i henhold til tegningene eller objektene som er levert av brukeren, det vil si tredimensjonal modellering. Hvis det er mulig, kan optisk skanning eller CT-skanning av det faktiske objektet utføres for direkte å få den tredimensjonale modellen av det ferdige produktet, og deretter sende ut den tredimensjonale modellen i STL-format. Fil (trekantet patch-fil), og på dette grunnlaget, lag (tykkelse 0,05~0,5 mm) skivebehandling og støtte redigeringsbehandling (ligner på å legge til behandlingsarmaturer, men støtten og formen dannes samtidig).
Lagdelt stabling gratis prototyping er kjernen i rask prototyping, inkludert skjæring og stabling. Prinsippet er vist i figur 1. Den spesifikke prosessen er: den ultrafiolette laseren skanner hver lagdelt seksjon av CAD-designet punkt for punkt, slik at det tynne harpikslaget i det skannede området gjennomgår fotopolymeriseringsreaksjon og tverrbinder og herder; når det tynne laget er herdet, beveger arbeidsbenken seg nedover, like før Plasser et nytt flytende harpikslag på den herdede harpiksoverflaten, mens skraperen utfører horisontal frem- og tilbakegående bevegelse for å holde væskenivået i vater, og deretter skannes og herdes et nytt lag; det nylig herdede harpikslaget er fast bundet til det forrige herdede laget. Gjenta dette til kroppen er dannet. SLA rapid prototyping-teknologi kan brukes til å lage harpiksformer, som er egnet for produksjon av lavvolum, høypresisjon romtemperatur (lav temperatur) støping av gummiprodukter.
2. Bruk ved fremstilling av RTV silikongummitetninger
2.1 Formproduksjon:
2.1.1 CAD-design
Først bruker du en kalibreringstykkelse, indre diameter mikrometer og ytre diameter mikrometer for nøyaktig å måle størrelsen på den skadede gummipakningen og installasjonsakselen. I henhold til elastisiteten og krympingen til gummimaterialet som brukes, bestemmer du at interferensen mellom tetningshullet og akselen skal være 0,15 ~ 0,2 mm.
Etter fullført forseglingsundersøkelse og kartlegging utføres CAD-design av formen. Prinsippet for CAD-design er å konstruere formen med minst mulig materiale. CAD-modellen av gummitetningsformen til det laparoskopiske kirurgiske instrumentet er vist i figur 4 og 5 (endeflatene til de 6 hellehullene er jevnt fordelt som den ikke-monterte overflaten), og veggtykkelsen til formhulen er kun 0,5 mm.
2.1.2 Forming
Etter å ha fullført CAD-designet av formen, overføres 3D-modellfilen i STL-format til SLA rapid prototyping-maskinen, og den lysfølsomme harpiksen SPR-3010 brukes til støping (formelen er: bisfenol A epoksyharpiks 83, etoksylert heksandioldiakrylat 17 , 1,4-metylcykloheksandivinyleter 4.8, diarylheksafluorarsenat svoveltinnsalt 7.2, benzoindimetyleter 4.8) vannmotstand, kjemisk motstand, dimensjonsstabilitet og seighet er god, høy styrke, bredt anvendelig temperatur- og fuktighetsområde, og kan brukes i produksjon av bildeler, luftfartsdeler og medisinsk utstyr.
Bruk RPData databehandlingsprogramvare for å finne ut at formmodellen er plassert flatt på arbeidsbordet med porten oppover, og deretter skjæres 3D-modellen i lag med en skivetykkelse på 0,2 mm, slik at trekantens patch-fil konverteres til en 2D lag. Omrissinformasjonen til stykket. For å forhindre forvrengning og deformasjon av formen under støpeprosessen og sikre stabiliteten til formfremstilling, må støttedesignet til modellen også utføres. Deretter ble det produsert 10 uniformerende arbeidsbord i henhold til de to spesifikasjonene til støpeformer. Til slutt, kjør RPBuild-produksjonsprogramvaren, det vil si slå på laseren og null arbeidsvæskenivået, utfør lag-for-lag laserskanning og størkning og stabling for å fullføre formproduksjonen. SLA rapid prototyping prosessparametere for denne tetningsformen er: harpikstemperatur 30 ℃, lasereffekt 160 mW, laserbølgelengde 355 nm, lysintensitet 1,9 X 100 000 cd, fyllingsskannehastighet 2 200 mm. s-1, fyllvektoravstand 0. 1mm. Formingsformen vaskes med aceton for å fjerne fett og støtte, og til slutt bestråles formingsformen under en ultrafiolett lampe i 2 timer for ytterligere tverrbinding og herding.
2.2 Produksjon av tetninger
To-komponent tilleggsstøping RTV silikongummi brukes til å støpe tetningene til det laparoskopiske kirurgiske instrumentet. Formelen til komponent A er: lys-terminert polydimetylsiloksan 100, hvit kjønrøk 6,3, blyoksid 12,5, metyl silikonolje 6,3; formelen for komponent B er: etylsilikat 119, tinndialkyldisulfat 6.3. Etter at komponentene A og B er jevnt blandet i forholdet 10:1, hell blandingen sakte i en beholder som har blitt plassert i 20 hurtigprototypeformer (for å forhindre at blandingen renner over beholderen under støvsuging, høyden på beholderen er designet for å være høyden på formen 3 ~ 4 ganger), den blandede væsken injiseres inn i hulrommet gjennom formens hellehull. Deretter ble beholderen plassert i en vakuumboks, og luft- og fuktbobler i den blandede løsningen ble fjernet under betingelse av en vakuumgrad på 8,5×10-6 Pa. Etter utlufting, ta ut beholderen fra vakuumboksen og vulkaniser den i en elektrisk varmeboks ved 60°C i 4 timer. Til slutt tas det vulkaniserte produktet ut av ovnen, det tynne laget av formen skrelles av for hånd, og den konvekse delen av porten poleres lett med sandpapir for å gjøre endeflaten flat og glatt, og den ferdige forseglingen er oppnådd. Etter testing oppfyller tetningens ytelse kravene, og den ble tatt i bruk umiddelbart. Praktisk bruk viser at ytelsen til tetningen har nådd nivået til det originale tilbehøret.
newmaker.com
3 Konklusjon
SLA rapid prototyping-teknologi er egnet for produksjon av lavvolum, høypresisjon romtemperatur (lav temperatur) støpte gummiprodukter. Sammenlignet med tradisjonell teknologi er produksjonssyklusen forkortet med 60% ~70%, og produksjonskostnadene reduseres.