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立体光刻技术解决了3D制造的挑战

经过联盟科技总经理Jim Reitz|2017年10月9日

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由于立体刻度(SL)的商业化作为第一可行的3D打印技术,因此添加剂制造的景观已经发生了显着变化。事实上,术语“3D打印”和“添加剂制造”(AM)近年来仅进入了流行的白话。

添加剂制造的范围发生了巨大的变化。包含热固性和热塑性材料的技术以及金属具有增殖。2017 Wohlers报告列出了各种技术的96种不同的添加剂制造设备供应商。随着计算机功率和3D CAD安装基地的计算机功率和增长,在设备,软件和材料中发生了大量的进展。由于专利到期和新的参与者来到国际市场,早期技术供应基地的竞争增加。

如今,355纳米激光基超光刻(SL)技术特性的固有特性利用了易于扩展的材料能力,以成熟到最宽的使用和最高实用程序AM过程中。术语SLA是3D系统的注册商标,通常用于包括在ASTM的AS AS AS AM过程中作为“VAT聚合”的3D打印过程。

本讨论中的立体光刻将集中在“工业单反货”上,因为原始技术已经发展,并通过所有其他增值税聚合方法的分化:

  • 平台尺寸范围从250毫米(9.5英寸)平方米到超过800毫米(31.5英寸)。
  • 紫外激光(355纳米波长)光源。
  • 配制355纳米UV的材料,包括透明,色素和复合系统。
  • 从上面的成像(构建平台向下行驶)。

图1:355-nm立体镀层可以通过高分辨率和精度产生金属电镀部件,如本演示部分所示。

使用激光器立即使用标称光斑尺寸的UV激光器瞬间固化光聚合物,该尺寸小于0.2mm,提供了任何AM工艺的最高精度和分辨率的最高组合,特别是考虑到该过程可以处理的部分尺寸范围。今天的355纳米SL材料可以生产出具有优异尺寸一致性和表面美观的零件,从透明到类似典型的注塑部件的各种颜色。这些材料克服了早期几代人遇到的稳健性和老化问题,使零件制造具有广泛的机械性能,允许在原型,图案和超越中的功能应用。

使用热塑性材料的添加剂制造方法通常被引用鲁棒机械性能。可以选择电流产生的SL材料以在其他AM工艺中重叠普通热塑性塑料的性能,同时保留SL过程的所有精度和美学效益。

立体平版印刷通常作为原型制作过程,有时基于对材料性能的过时理解。355纳米SL设备的特性,结合最新的光致聚合物,使应用扩展原型功能,以及最终用途。二次成型模式的机会包括大规模定制、低体积聚氨酯零件生产、低体积注塑模具和金属复合材料。

通过技术整合创新

3D打印通常被定位为一项颠覆性技术,但它更应该被视为一项可行技术。

在20世纪90年代末,对齐技术的创始人想象了一种不同的商业模式,用于纠正牙齿的对齐与一系列保持器。如今,该应用可能是大规模定制的最高批量应用示例。将个别患者的CAD图像转换为用于热成像最终对齐器的模式,最终对齐器最大限度地称为颠覆性商业模式。

用于二次热成型的SL图案仍然是今天本申请的主导技术,基于针对这一单一应用的大规模定制优化的大型格式机器上的快速处理时间。

投资铸造,最古老的已知金属成型过程之一,已经使用了二十多年的SL过程。制造中空光滑壁图案的能力用于铸造工艺用陶瓷涂覆图案,然后完全燃烧图案以制备熔融金属以中空形式浇铸。虽然模压蜡图案显着大多数大容量应用,但SL消除了较低体积铸造的工具成本,而且还促进了在模压图案过程中不容易获得的尺寸和部件特征。本申请的最新的SL光聚合物具有优异的尺寸一致性,并且在355纳米光聚合物中没有常见的重金属不含重金属。这种组合可确保准确的图案,以及可能导致铸造缺陷的倦怠后的最小灰分。

用于投资铸件的类似空心部分方法可以应用于大型部件,采用量身定制的机械性能和减轻重量的“轻量级”部件。依据基于比利时的全球AM软件公司实现了多种软件选项,以镂空和加强轻质结构。这一发展促进了经济高效的购买展示,架构模型和其他艺术应用程序的成本效益。

制造全密度高精度模式的能力也有利于另一种成熟的成型工艺,即聚氨酯成型,RTV,或硅树脂成型。经过仔细的二次整理,图案嵌入一个硅橡胶外壳,成为一个两部分的模具,用于铸造聚氨酯。聚氨酯材料可以配制成与注塑热塑性塑料的性能水平一致的性能。当需要多个原型或低批量生产时,硅酮工具可用于低批量系列。

创建注塑工具以来的是SL最早的日期以来的发展兴趣面积。这种潜在的高批量施用用于原型和桥接部件的主要障碍包括3D印刷工具的强度和耐温性,工具寿命的可预测性,以及与包括玻璃填充系统的大范围的注射成型材料的兼容性。

与投资铸造一样,底板材料的电镀以改善物理或机械性质是众所周知的。所有3D印刷材料都可​​以电镀,以提高强度,耐磨性,EMI / RFI屏蔽,可燃性阻力和美学。

基于光聚合物的打印机;然而,提供平滑,无孔表面,易于用基本零件制备。355生产SL机器和最先进的材料结合,提供最大的零件尺寸和基板选项。用于注塑工具的相同高度填充的二氧化硅光聚合物可以通过接近模压铸镍的机械性能,为镍/铜/ SL复合材料产生极薄的(0.010至0.040英寸)的基板。

这种水平的机械性能在聚合物添加剂制造和直接添加剂制造金属的间隙之间产生了显着的机会桥梁。除了机械性能之外,SL的设计灵活性与铜涂层相结合,可以造成经济高效的波导或“天线配置”。制作目前还有其他部分,结构镍产生可再生磨损表面。


提交:工业自动化那压铸


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