Teknologi prototipe cepat menggunakan polimer fotosensitif cair (resin epoksi atau/dan resin akrilik, dll.) sebagai bahan baku dan menggunakan pemindaian laser ultraviolet untuk membentuk entitas berlapis. Stereo Lithography Apparatus (SLA) adalah salah satu peralatan utama untuk aplikasi teknologi rapid prototyping. Ini memiliki karakteristik akurasi produksi yang tinggi dan tingkat pemanfaatan bahan baku yang tinggi, dan dapat digunakan untuk memproduksi entitas presisi tinggi dengan bentuk yang kompleks. Karya ini mengeksplorasi penerapan teknologi rapid prototyping SLA dalam pembuatan seal karet silikon vulkanisir suhu kamar (karet silikon RTV).
1 Prinsip teknis
Pembuatan prototipe cepat SLA dibagi menjadi tiga langkah: pra-pemrosesan, pencetakan bebas susun berlapis, dan pasca-pemrosesan. Pra-pemrosesan adalah desain CAD dari produk jadi sesuai dengan gambar atau objek yang disediakan oleh pengguna, yaitu pemodelan tiga dimensi. Jika memungkinkan, pemindaian optik atau pemindaian CT dari objek sebenarnya dapat dilakukan untuk mendapatkan model tiga dimensi dari produk jadi secara langsung, dan kemudian menampilkan model tiga dimensi dalam format STL. File (file patch segitiga), dan atas dasar ini, pemrosesan irisan lapisan (ketebalan 0,05~0,5 mm) dan mendukung pemrosesan pengeditan (mirip dengan menambahkan perlengkapan pemrosesan, tetapi dukungan dan cetakannya dibentuk pada saat yang sama).
Pembuatan prototipe bebas susun berlapis adalah inti dari pembuatan prototipe cepat, termasuk pemotongan dan penumpukan. Prinsipnya ditunjukkan pada Gambar 1. Proses spesifiknya adalah: laser ultraviolet memindai setiap bagian berlapis dari desain CAD poin demi poin, sehingga lapisan tipis resin di area yang dipindai mengalami reaksi fotopolimerisasi dan ikatan silang serta penyembuhan; ketika lapisan tipis disembuhkan, meja kerja bergerak ke bawah, tepat sebelum Tempatkan lapisan resin cair baru pada permukaan resin yang diawetkan, sementara pengikis melakukan gerakan bolak-balik horizontal untuk menjaga level level cairan, dan kemudian memindai dan menyembuhkan lapisan baru; lapisan resin yang baru diawetkan terikat kuat dengan lapisan yang diawetkan sebelumnya. Ulangi ini sampai tubuh terbentuk. Teknologi prototyping cepat SLA dapat digunakan untuk membuat cetakan resin, yang cocok untuk produksi produk karet pengecoran bervolume rendah dan berpresisi tinggi (suhu rendah).
2. Aplikasi dalam pembuatan segel karet silikon RTV
2.1 Pembuatan cetakan:
2.1.1 desain CAD
Pertama, gunakan jangka sorong, mikrometer diameter dalam dan mikrometer diameter luar untuk mengukur secara akurat ukuran segel karet yang rusak dan poros pemasangan. Menurut elastisitas dan penyusutan bahan karet yang digunakan, tentukan interferensi antara lubang segel dan poros menjadi 0,15~0,2 mm.
Setelah menyelesaikan survei dan pemetaan segel, desain CAD cetakan dilakukan. Prinsip desain CAD adalah membuat cetakan dengan bahan paling sedikit. Model CAD dari cetakan segel karet dari instrumen bedah laparoskopi ditunjukkan pada Gambar 4 dan 5 (muka ujung dari 6 lubang penuangan didistribusikan secara merata sebagai permukaan non-perakitan), dan ketebalan dinding rongga cetakan hanya 0.5mm.
2.1.2 Membentuk
Setelah menyelesaikan desain CAD cetakan, file model 3D dalam format STL ditransfer ke mesin prototipe cepat SLA, dan resin fotosensitif SPR-3010 yang digunakan untuk pencetakan (rumusnya adalah: bisphenol A resin epoksi 83, ethoxylated hexanediol diacrylate 17 , 1,4-methylcyclohexane divinyl ether 4.8, diaryl hexafluoroarsenate sulfur tin salt 7.2, benzoin dimethyl ether 4.8) tahan air, tahan bahan kimia, stabilitas dimensi dan ketangguhan yang baik, Kekuatan tinggi, rentang suhu dan kelembaban yang berlaku luas, dan dapat digunakan dalam produksi suku cadang mobil, suku cadang penerbangan dan peralatan medis.
Gunakan perangkat lunak pengolah data RPData untuk menentukan bahwa model cetakan diletakkan rata di atas meja kerja dengan gerbang ke atas, dan kemudian model 3D diiris berlapis-lapis dengan ketebalan irisan 0,2 mm, sehingga file patch segitiga diubah menjadi 2D lapisan. Informasi garis besar potongan. Untuk mencegah kelengkungan dan deformasi cetakan selama proses pencetakan dan memastikan stabilitas pembuatan cetakan, desain dukungan model juga harus dilakukan. Setelah itu, diproduksi 10 meja kerja penyeragaman sesuai dengan dua spesifikasi cetakan. Terakhir, jalankan perangkat lunak produksi RPBild, yaitu, nyalakan laser dan nolkan level cairan yang berfungsi, lakukan pemindaian laser lapis demi lapis dan pemadatan dan susun untuk menyelesaikan produksi cetakan. Parameter proses prototyping cepat SLA dari cetakan segel ini adalah: suhu resin 30℃, daya laser 160 mW, panjang gelombang laser 355 nm, intensitas cahaya 1,9 X 100000 cd, kecepatan pemindaian pengisian 2 200 mm. s-1, mengisi jarak vektor 0. 1mm. Cetakan pembentuk dicuci dengan aseton untuk menghilangkan lemak dan penyangga, dan akhirnya cetakan pembentuk disinari di bawah lampu ultraviolet selama 2 jam untuk pengikatan silang dan pengawetan lebih lanjut.
2.2 Pembuatan segel
Cetakan tambahan dua komponen Karet silikon RTV digunakan untuk membuat segel instrumen bedah laparoskopi. Rumus komponen A adalah: polidimetilsiloksan 100, karbon hitam putih 6,3, oksida timbal 12,5, minyak metil silikon 6,3; rumus komponen B adalah: etil silikat 119, timah dialkil disulfat 6.3. Setelah komponen A dan B tercampur rata dengan perbandingan 10:1, tuang perlahan campuran tersebut ke dalam wadah yang telah ditempatkan pada 20 cetakan rapid prototyping (agar campuran tidak meluap ke wadah saat divakum, tinggi wadah dirancang untuk menjadi ketinggian cetakan 3 ~ 4 kali), cairan campuran disuntikkan ke dalam rongga melalui lubang penuangan cetakan. Setelah itu, wadah ditempatkan dalam kotak vakum, dan gelembung udara dan uap air dalam larutan campuran dihilangkan di bawah kondisi tingkat vakum 8,5 × 10-6 Pa. Setelah ventilasi, keluarkan wadah dari kotak vakum dan vulkanisir dalam kotak pemanas listrik pada 60 ° C selama 4 jam. Akhirnya, produk yang divulkanisir dikeluarkan dari oven, lapisan tipis cetakan dikupas dengan tangan, dan bagian cembung gerbang dipoles ringan dengan amplas untuk membuat permukaan ujung rata dan halus, dan segel yang sudah jadi adalah diperoleh. Setelah pengujian, kinerja segel memenuhi persyaratan, dan segera digunakan. Penggunaan praktis menunjukkan bahwa kinerja segel telah mencapai tingkat aksesori asli.
pembuat baru.com
3 Kesimpulan
Teknologi prototipe cepat SLA cocok untuk produksi produk karet cetakan cor bervolume rendah dan berpresisi tinggi (suhu rendah). Dibandingkan dengan teknologi tradisional, siklus produksinya dipersingkat 60% ~70%, dan biaya produksi berkurang.