ЛАЗЕРНЫЕ СТЕРЕОЛИТОГРАФИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

Примерно с начала 80-х годов начали интенсивно развиваться технологии формирования трехмерных объектов не путем удаления материала (точение, фрезерование), а путем постепенного наращивания материала или изменения фазового состояния вещества в заданной области пространства.(RP технологии).

На данный момент значительного прогресса достигли технологии послойного формирования трехмерных объектов по их компьютерным образам.

В большинстве случаев использование RP технологии приводит к получению формы или модели, которая используется для подготовки реального производства.

Как правило под RP технологией понимают технологии послойного изготовления трехмерных объектов.

В настоящее время наиболее широко используется технология, основанная на использовании процесса фотополимеризации лазерным излучением. Такой процесс был первым процессом RP, который использовался в серийно выпускаемых установках. Эта технология получила название «Лазерной стереолитографии», и несмотря на появление других технологий остается наиболее используемой и имеет наилучшие показатели.

Лазерная стереолитография позволяет получить очень сложные цельновыращенные модели. Практически, ограничения по форме связаны только с невозможностью вырастить детали с полностью изолированными внутренними полостями.

Основой лазерной стереолитографии является локальное изменение фазового состояния однородной среды ( переход жидкость-твердое тело ) в результате фотоинициированной в заданном объеме полимеризации. Суть этого процесса состоит в создании с помощью инициирующего, например, лазерного излучения в жидкой реакционно-способной среде активных центров, которые вызывают рост полимерных цепей, т.е. процесс полимеризации. Следствием полимеризации является изменение фазового состояния среды – в облученной области образуется твердый полимер.

ТЕХНОЛОГИЯ ЛАЗЕРНОЙ СТЕРЕОЛИТОГРАФИИ.

Лазерная стереолитография включает в себя получение трехмерной модели объекта в STL формате, разбиение его на тонкие слои, расчет траектории движения лазерного луча, заполняющего каждое сечение и последовательного воспроизведения поперечных сечений на поверхности жидкой фотополимеризующейся композиции сфокусированным пучком инициирующего полимеризацию лазерного излучения.

Платформа на которой выращивается модель, устанавливается ниже поверхности ФПК на расстоянии равном толщине первого слоя. На поверхности ФПК формируется изображение соответствующее первому сечению модели. В облученной области образуется пленка твердого полимера.

После завершения формирования первого слоя платформа с пленкой опускается на расстояние равное толщине следующего слоя и на поверхности ФПК воспроизводится изображение соответствующее второму сечению детали. Параметры инициирования выбираются таким образом, что бы второй слой надежно приклеился к первому. Далее платформа перемещается на расстояние равное толщине следующего слоя и процесс повторяется до тех пор пока не будут изготовлены все слои.

После завершения формирования последнего слоя платформа поднимается над поверхностью ФПК, выращенная деталь снимается с платформы, промывается в органическом растворителе и сушится в камере дополимеризации. В дальнейшем деталь можно шлифовать, полировать и красить.