Rapid prototyping-technologie maakt gebruik van vloeibaar lichtgevoelig polymeer (epoxyhars en/en acrylhars, enz.) als grondstof en maakt gebruik van ultraviolet laserscanning om een gelaagd geheel te vormen. Stereo Lithography Apparatus (SLA) is een van de belangrijkste apparatuur voor de toepassing van rapid prototyping-technologie. Het heeft de kenmerken van een hoge productienauwkeurigheid en een hoge benuttingsgraad van grondstoffen, en kan worden gebruikt om zeer nauwkeurige entiteiten met complexe vormen te vervaardigen. Dit werk onderzoekt de toepassing van SLA rapid prototyping-technologie bij de vervaardiging van afdichtingen van gevulkaniseerd siliconenrubber (RTV-siliconenrubber) op kamertemperatuur.
1 Technisch principe:
SLA rapid prototyping is onderverdeeld in drie stappen: pre-processing, layered stacking free molding en post-processing. Voorbewerking is het CAD-ontwerp van het eindproduct volgens de tekeningen of objecten die door de gebruiker zijn verstrekt, dat wil zeggen driedimensionale modellering. Indien mogelijk kan optisch scannen of CT-scannen van het werkelijke object worden uitgevoerd om het driedimensionale model van het eindproduct direct te verkrijgen en vervolgens het driedimensionale model in STL-formaat uit te voeren. Bestand (driehoekig patchbestand), en op basis hiervan laag (dikte 0,05 ~ 0,5 mm) plakverwerking en ondersteuning voor bewerkingsverwerking (vergelijkbaar met het toevoegen van verwerkingsinrichtingen, maar de ondersteuning en de mal worden tegelijkertijd gevormd).
Gelaagd stapelen free prototyping is de kern van rapid prototyping, inclusief snijden en stapelen. Het principe wordt getoond in figuur 1. Het specifieke proces is: de ultraviolette laser scant elke gelaagde sectie van het CAD-ontwerp punt voor punt, zodat de dunne harslaag in het gescande gebied een fotopolymerisatiereactie ondergaat en verknopingen en uithardingen ondergaat; wanneer de dunne laag is uitgehard, beweegt de werkbank naar beneden, net voordat Plaats een nieuwe vloeibare harslaag op het uitgeharde harsoppervlak, terwijl de schraper een horizontale heen en weer gaande beweging uitvoert om het vloeistofniveau op peil te houden en vervolgens een nieuwe laag scant en uithardt; de nieuw uitgeharde harslaag is stevig gehecht aan de vorige uitgeharde laag. Herhaal dit totdat het lichaam is gevormd. SLA rapid prototyping-technologie kan worden gebruikt om harsvormen te maken, die geschikt zijn voor de productie van gietrubberproducten met een laag volume, hoge precisie bij kamertemperatuur (lage temperatuur).
2. Toepassing bij de vervaardiging van RTV-siliconenrubberafdichtingen:
2.1 Matrijzenbouw:
2.1.1 CAD-ontwerp
Gebruik eerst een schuifmaat, binnendiameter-micrometer en buitendiameter-micrometer om nauwkeurig de maat van de beschadigde rubberen afdichting en de installatieschacht te meten. Afhankelijk van de elasticiteit en krimp van het gebruikte rubbermateriaal, bepaalt u de interferentie tussen het afdichtingsgat en de as als 0,15 ~ 0,2 mm.
Na het voltooien van het zeehondenonderzoek en het in kaart brengen, wordt het CAD-ontwerp van de matrijs uitgevoerd. Het principe van CAD-ontwerp is om de matrijs te construeren met de minste hoeveelheid materiaal. Het CAD-model van de rubberen afdichtingsmal van het laparoscopische chirurgische instrument wordt getoond in figuren 4 en 5 (de eindvlakken van de 6 gietgaten zijn gelijkmatig verdeeld als het niet-montageoppervlak), en de wanddikte van de vormholte is slechts 0,5 mm.
2.1.2 Vormen
Nadat het CAD-ontwerp van de mal is voltooid, wordt het 3D-modelbestand in STL-formaat overgebracht naar de SLA rapid prototyping-machine en wordt de SPR-3010 lichtgevoelige hars gebruikt voor het vormen (de formule is: bisfenol A epoxyhars 83, geëthoxyleerde hexaandioldiacrylaat 17 , 1,4-methylcyclohexaandivinylether 4.8, diarylhexafluorarsenaat zwaveltinzout 7.2, benzoïne dimethylether 4.8) waterbestendigheid, chemische bestendigheid, maatvastheid en taaiheid zijn goed , Hoge sterkte, breed toepasbaar temperatuur- en vochtigheidsbereik, en kan worden gebruikt in de productie van auto-onderdelen, luchtvaartonderdelen en medische apparatuur.
Gebruik RPData-gegevensverwerkingssoftware om te bepalen dat het malmodel plat op de werktafel wordt geplaatst met de poort naar boven, en vervolgens wordt het 3D-model in lagen gesneden met een plakdikte van 0,2 mm, zodat het driehoekige patchbestand wordt omgezet in een 2D laag. De overzichtsinformatie van het stuk. Om het kromtrekken en vervormen van de mal tijdens het gietproces te voorkomen en de stabiliteit van het maken van de mal te garanderen, moet ook het ondersteuningsontwerp van het model worden uitgevoerd. Daarna werden 10 uniformeringswerktafels geproduceerd volgens de twee specificaties van matrijzen. Voer ten slotte de RPBuild-productiesoftware uit, dat wil zeggen, zet de laser aan en zet het werkvloeistofniveau op nul, voer laag-voor-laag laserscanning en stolling en stapeling uit om de matrijsproductie te voltooien. De SLA rapid prototyping procesparameters van deze seal mal zijn: harstemperatuur 30℃, laservermogen 160 mW, lasergolflengte 355 nm, lichtintensiteit 1,9 X 100000 cd, scansnelheid vulling 2 200 mm. s-1, vullende vectorafstand 0,1 mm. De vormvorm wordt gewassen met aceton om vet en drager te verwijderen, en tenslotte wordt de vormvorm 2 uur bestraald onder een ultraviolette lamp om verder te verknopen en uit te harden.
2.2 Vervaardiging van afdichtingen
Tweecomponenten additievormend RTV-siliconenrubber wordt gebruikt om de afdichtingen van het laparoscopische chirurgische instrument te gieten. De formule van component A is: lichtgetermineerd polydimethylsiloxaan 100, wit roet 6,3, loodoxide 12,5, methylsiliconenolie 6,3; de formule van component B is: ethylsilicaat 119, tindialkyldisulfaat 6.3. Nadat componenten A en B gelijkmatig zijn gemengd in een verhouding van 10:1, giet het mengsel langzaam in een container die in 20 rapid prototyping-mallen is geplaatst (om te voorkomen dat het mengsel bij het vacumeren over de container loopt, moet de hoogte van de container is ontworpen om 3 tot 4 keer de hoogte van de mal te zijn), de gemengde vloeistof wordt door het gietgat van de mal in de holte geïnjecteerd. Daarna werd de container in een vacuümdoos geplaatst en werden lucht- en vochtbellen in de gemengde oplossing verwijderd onder de conditie van een vacuümgraad van 8,5 x 10-6 Pa. Haal na het ontluchten de container uit de vacuümdoos en vulkaniseer het in een elektrische verwarmingsdoos op 60°C gedurende 4 uur. Ten slotte wordt het gevulkaniseerde product uit de oven gehaald, de dunne laag van de mal wordt met de hand afgepeld en het convexe deel van de poort wordt licht gepolijst met schuurpapier om het eindoppervlak vlak en glad te maken, en de afgewerkte afdichting is verkregen. Na testen voldoet de afdichting aan de eisen en is deze direct in gebruik genomen. Praktisch gebruik toont aan dat de prestaties van de afdichting het niveau van de originele accessoires hebben bereikt.
newmaker.com
3 Conclusie
SLA rapid prototyping-technologie is geschikt voor de productie van gegoten rubberproducten met een laag volume en hoge precisie bij kamertemperatuur (lage temperatuur). In vergelijking met traditionele technologie wordt de productiecyclus met 60% ~ 70% verkort en worden de productiekosten verlaagd.