.

Точность изготовления изделий при прототипировании

 Точность при изготовлении прототипов является одним из важнейших факторов. Анализ ранее выполненных исследований и экспериментов с участием авторов позволил установить три важнейших фактора, влияющих на точность изготовления прототипов:

  • - параметры установки;
  • - послойное построение изделия;
  • - материал изделия.

Далее приводятся результаты влияния вышеперечисленных факторов на точность для следующих, наиболее распространенных технологий быстрого прототипирования. 

Стереолитография  Приведенная ниже таблица 3.3 показывает зависимость толщины слоя от материала при изготовлении изделий методом быстрого прототипирования – стереолитография.

Из таблицы следует, что наиболее точные модели (прототипы) можно получить, используя материалы на основе эпоксидных композиций (например, SL7540 и другие). Это связано с тем, что эпоксидные полимеры имеют меньшую усадку, в отличие от акрилатных полимеров. В [21] приведено сравнение эпоксидных и акрилатных полимеров. Усадка для материалов на основе эпоксидных композиций составляет 0,06 ± 0,06%, а на основе акрилатных  - 0,6 ± 0,1%. Кроме того, точность повышается при применении современного оборудования. Из таблицы видно, что при применении стереолитографической установки SLA-7000 можно достичь точности 0,025 мм. В таблице 3.3. представлена зависимость толщины слоя от материала изделия. В таблице 3.4 приведены данные по толщине слоя и по точности в трех взаимно перпендикулярных направлениях в зависимости от применяемого оборудования. Установки SLA, изготовленные американской компанией 3D Systems позволяют получать меньшую толщину слоя, чем установки STEREOS немецкой компании EOS.  Толщина слоя, в свою очередь, предопределяет точность в направлении оси Z. Как видно из таблицы, самая большая точность по оси Z достигается при использовании установки SLA-7000. 

Таблица 3.3 

Стерео-литографические установки

SLA7000

SLA5000

SLA3500

SLA500

SLA250

Материал

 

 

 

 

 

SL7540

0,025 мм

0,05 мм

0,05 мм

 

 

SL7520

0,025 мм

 

 

 

 

SL7510

0,025 мм

0,05 мм

0,05 мм

 

 

SL5530

0,025 мм

0,05 мм

0,05 мм

 

 

SL5520

 

0,1мм

0,1мм

 

 

SL5510

 

0,05 мм

 

 

 

SL5440

 

 

 

0,1мм

 

SL5430

 

 

 

0,1мм

 

SL5410

 

 

 

0,15 мм

 

SL5240

 

 

 

 

0,1мм

SL5220

 

 

 

 

0,1мм

SL5210

 

 

 

 

0,1мм

SL5195

 

0,05 мм

 

 

 

SL5190

 

 

0,05 мм

 

 

SL5180

 

 

 

0,1мм

 

SL5170

 

 

 

 

0,1мм

 Таблица 3.4 

СЛ -  установки

Толщина слоя (мм)

 

Точность X-Y

 

Точность Z

 

SLA250

0,075-0,15

Зависит от материала

0,025

SLA3500

0,05-0,15

Зависит от материала

0,005

SLA5000

0,05-0,15

Зависит от материала

0,013

SLA7000

0,0254-0,127

Зависит от материала

0,001

STEREOS 400

> 0,1

 

0,05

STEREOS MAX 600

>0,05

 

0,07

STEREOS Desktop S

>0,05

 

0,07

Цифровых данных по точности по осям X и Y нет. Известно, что точность по этим осям зависит от материала. То есть, точность при использовании эпоксидных полимеров выше, чем при использовании акрилатных.