Технологические методы создания формообразующей оснастки на основе лазерной стереолитографии для деталей приборов широкого назначения

• Автор: Стефанцов, Евгений Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Введение
1. Повышение эффективности изготовления формообразующих элементов оснастки для производства деталей приборов широкого назначения.
1.1. Актуальность использования полимерных материалов в технологии приборостроения.

1.2. Потребность в оперативном изготовлении технологической оснастки

1.3. Традиционные методы изготовления технологической оснастки для производства деталей приборов.
1.4. Методы послойного синтеза конструкторских прототипов деталей и формообразующих элементов оснастки.
2. Основные закономерности послойного синтеза деталей из фотополимеризуемых композиций методом лазерной стереолитографии.

2.1. Физико-химические основы процесса лазерной стереолитографии

2.1.1. Предпосылки использования лазеров в процессах послойного синтеза деталей.

2.1.2. Взаимодействие лазерного излучения со светочувствительными композициями, основные механизмы процесса фотоинициированной полимеризации.
2.1.3. Состав фотополимеризуемых композиций, отверждаемых в ультрафиолетовом спектре
2.1.4. Жидкие фотополимеризуемые композиции (ЖФПК), используемые в технологии лазерной стереолитографии
2.2. Основные этапы создания стереолитографических моделей.
2.3. Основные технологические факторы, определяющие условия протекания процесса лазерной стереолитографии.
2.4. Анализ закономерностей метода лазерной стереолитографии
2.4.1. Аналитическое исследование закономерностей процесса фотополимеризации ЖФПК лучом лазера.
2.4.2. Анализ энергетического воздействия лазерного излучения на ЖФПК
2.4.3. Взаимосвязь технологических характеристик ЖФПК и технологических параметров процесса лазерной стереолитографии.
2.4.4. Анализ закономерностей формирования отвержденного слоя.
3. Исследование влияния факторов послойного синтеза на процесс изготовления мастер-моделей формообразующих элементов оснастки методом лазерной стереолитографии

3.1. Объекты и методы исследования.
3.2. Моделирование процесса послойного синтеза деталей методом лазерной стереолитографии.
3.3. Исследование влияния толщины полимеризуемого слоя на производительность процесса лазерной стереолитографии.
3.4. Исследование влияния факторов послойного синтеза на точность процесса формообразования.
3.5. Исследование влияния направления послойного синтеза на физикомеханические характеристики стереолитографических моделей
4. Разработка технологии оперативного изготовления формообразующих элементов оснастки с использованием лазерной стереолитографии.
4.1. Разработка концептуальной модели "Компактного
Интеллектуального Производства".
4.2. Структура сквозного технологического процесса оперативного изготовления формообразующей оснастки с использованием лазерной стереолитографии.
Основные ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложения

Представление данных о геометрии детали в формате STL-файла позволяет существенно уменьшить требуемые объемы памяти на жестком диске в связи с компактностью данного формата (объем STL-файла эквивалентен количеству треугольников, составляющих сетку поверхностей, умноженному на 50 байт, т.е. бинарный размер единичного треугольника).
На втором этапе производят конвертирование и преобразование STL-файла в так называемый SLI-файл, в котором разработанная трехмерная модель представляется в рассеченном виде. Специальное математическое обеспечение, используя данные STL-файла, разбивает трехмерную геометрическую модель на ряд плоских параллельных сечений, отстоящих друг от друга на расстояние
0.10-0.40 мм.
Рассеченная модель служит основой для разработки управляющей программы послойного синтеза (Final Build-файл), которая определяет места выращивания поддерживающих опор, ориентацию CJI-модели на платформе, осуществляет ввод технологических параметров процесса стереолитографии, компенсационных коэффициентов, учитывающих усадку ЖФПК при фотоотверждении и алгоритм формообразования СЛ-модели.
Формирование поддержек необходимо для облегчения съема СЛ-модели с платформы по окончании процесса и предотвращения прогиба и смещения в жидкой фазе ЖФПК нависающих элементов модели при послойном отверждении. При анализе конструкции поддержек нами были замечены технологические зазоры, сформированные с определенной периодичностью, которые также задаются программным путем.
Таким образом Final Build-файл является управляющей программой, согласующей работу всех исполнительных модулей SLA-установки в процессе автоматизированного послойного формообразования СЛ-модели [33]. Причем этот файл может обеспечить одновременное изготовление нескольких СЛ-моделей различной формы.
В компьютерную программу, управляющую процессом сканирования