คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการ ข้อดี และข้อเสียของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ FOM LOM

2020.06.30

หลักการของ LOM:
การผลิตของแข็งเคลือบฟอยล์จะขึ้นอยู่กับเส้นขอบของแต่ละส่วนของโมเดล CAD สามมิติภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ ออกคำสั่งให้ควบคุมระบบตัดด้วยเลเซอร์ เพื่อให้หัวตัดเคลื่อนที่ในทิศทาง X และ Y . กลไกการป้อนจะส่งฟอยล์ที่เคลือบด้วยโซลร้อนลงบนพื้น (เช่น กระดาษเคลือบ ฟอยล์เซรามิกเคลือบ ฟอยล์โลหะ และฟอยล์พลาสติก) ไปยังส่วนโต๊ะทำงานทีละส่วน ระบบตัดด้วยเลเซอร์จะตัดกระดาษบนโต๊ะตามแนวเส้นขอบด้วยลำแสงเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ตามแนวเส้นขอบตามเส้นขอบหน้าตัดที่สกัดด้วยคอมพิวเตอร์ และตัดพื้นที่ที่ไม่ใช่เส้นขอบของกระดาษให้เป็นชิ้นเล็กๆ จากนั้นชั้นของกระดาษจะถูกบีบอัดและประสานเข้าด้วยกันโดยกลไกการรีดร้อน โต๊ะยกสามารถรองรับชิ้นงานที่กำลังขึ้นรูปได้ และหลังจากแต่ละชั้นถูกสร้างขึ้น ความหนาของกระดาษจะลดลงเพื่อป้อน เชื่อม และตัดกระดาษชั้นใหม่ *สร้างชิ้นส่วนต้นแบบสามมิติที่ล้อมรอบด้วยบล็อกเศษเล็กเศษน้อยจำนวนมาก จากนั้นนำออกมา เอาเศษส่วนเกินออก และสุดท้ายก็ได้ผลิตภัณฑ์สามมิติ
สาขาที่เกี่ยวข้อง:
เนื่องจากการผลิตแบบหลายชั้นเหมาะสำหรับวัสดุกระดาษในการผลิตมากกว่า ต้นทุนจึงต่ำ นอกจากนี้ ต้นแบบไม้ที่ผลิตขึ้นยังมีความไม่รู้สึกภายนอกและมีคุณสมบัติพิเศษบางประการ ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงถูกนำมาใช้ในการสร้างภาพแนวคิดการออกแบบผลิตภัณฑ์ การประเมินการออกแบบการสร้างแบบจำลอง การตรวจสอบการประกอบ และแกนการหล่อการลงทุน แม่พิมพ์ไม้หล่อทราย แม่พิมพ์ต้นแบบการทำแม่พิมพ์อย่างรวดเร็ว และการทำแม่พิมพ์โดยตรงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย!
ข้อดีและข้อเสียของ LOM:
ข้อดีคือ:
A. ความเร็วในการขึ้นรูปเร็ว ตราบใดที่ลำแสงเลเซอร์ถูกตัดไปตามรูปร่างของวัตถุโดยไม่สแกนพื้นที่หน้าตัดทั้งหมด ความเร็วในการขึ้นรูปก็จะรวดเร็ว ดังนั้นจึงมักใช้ในการประมวลผลชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างภายในที่เรียบง่ายและมีต้นทุนการผลิตต่ำ
ข. ไม่ต้องออกแบบและสร้างโครงสร้างรองรับ
C. ต้นแบบมีความแม่นยำสูงและบิดเบี้ยวเล็กน้อย
D. ตัวต้นแบบสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 200 องศาเซลเซียส และมีความแข็งสูงกว่าและมีคุณสมบัติทางกลดีกว่า
E สามารถตัดและแปรรูปได้
F. ของเสียสามารถลอกออกจากตัวเครื่องได้ง่ายและไม่จำเป็นต้องมีการบ่มหลังการบ่ม
ข้อเสียคือ:
A. มีการสูญเสียเลเซอร์ และจำเป็นต้องสร้างห้องปฏิบัติการพิเศษ ค่าบำรุงรักษาแพงเกินไป
B. สามารถประยุกต์ใช้วัตถุดิบได้ไม่กี่ประเภท แม้ว่าจะสามารถเลือกวัตถุดิบได้หลายอย่าง แต่ในปัจจุบันมีการใช้กระดาษกันทั่วไป และวัตถุดิบอื่นๆ ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา
C. แบบจำลองที่พิมพ์จะต้องได้รับการบำบัดป้องกันความชื้นทันที ชิ้นส่วนกระดาษดูดซับความชื้นและทำให้เสียรูปได้ง่าย ดังนั้นจึงต้องเคลือบด้วยเรซินและสีกันความชื้นหลังการขึ้นรูป
D. เป็นเรื่องยากที่จะสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงละเอียดและโค้งหลายส่วนด้วยเทคโนโลยีนี้ ซึ่งดีกว่าชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างเรียบง่าย
E. ในระหว่างการผลิต อุณหภูมิในห้องแปรรูปสูงเกินไป ซึ่งอาจก่อให้เกิดเพลิงไหม้ได้ง่าย และต้องใช้บุคลากรพิเศษในการปกป้อง
วัสดุขึ้นรูป LOM: วัสดุ LOM โดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วน: วัสดุแผ่นและวัสดุหลอมร้อน
A. วัสดุแผ่น: ตามความต้องการด้านประสิทธิภาพของแบบจำลองที่จะสร้าง ให้กำหนดการใช้วัสดุแผ่นที่แตกต่างกัน วัสดุแผ่นแบ่งออกเป็น: แผ่นกระดาษ แผ่นโลหะ แผ่นเซรามิก ฟิล์มพลาสติก และแผ่นวัสดุที่สอดคล้อง ซึ่งแผ่นกระดาษมีการใช้งานมากที่สุด นอกจากนี้ แบบจำลองที่สร้างขึ้นยังมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพต่อไปนี้กับวัสดุแผ่นซับสเตรต:
ก. ทนต่อความชื้น. ข. การรุกรานที่ดี ค. ความต้านทานแรงดึง ง. อัตราการหดตัวมีน้อย จ. ประสิทธิภาพการลอกที่ดี
B. โซลร้อน: กาวร้อนละลายที่ใช้สำหรับฐานกระดาษ LOM แบ่งออกเป็น: กาวร้อนละลายเอทิลีนไวนิลอะซิเตต, กาวร้อนละลายโพลีเอสเตอร์, กาวร้อนละลายไนลอน หรือสารผสมอื่น ๆ ตามเมทริกซ์เรซิน ปัจจุบันกาวร้อนละลาย EVA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย กาวร้อนละลายมีคุณสมบัติหลักๆ ดังต่อไปนี้:
A ประสิทธิภาพการตั้งเย็นร้อนละลายที่ดี (บ่มที่อุณหภูมิห้อง);
B. คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีมีเสถียรภาพภายใต้สภาวะ "การหลอมละลาย-แข็งตัว" ซ้ำๆ
C. ในสถานะหลอมเหลว จะมีการเคลือบที่ดีขึ้นและความสม่ำเสมอของวัสดุแผ่น
D. ความแข็งแรงของพันธะที่เพียงพอ
E. ประสิทธิภาพการแยกขยะที่ดี
กระบวนการผลิตของการขึ้นรูปแบบต้นแบบของ LOM:
กระบวนการผลิตแม่พิมพ์ LOM แบ่งออกเป็นสามขั้นตอนหลัก: การประมวลผลล่วงหน้า การขึ้นรูปแบบซ้อนหลายชั้น และหลังการประมวลผล:
ขั้นตอน A คือการประมวลผลล่วงหน้า ซึ่งก็คือขั้นตอนการประมวลผลกราฟิก หากคุณต้องการผลิตผลิตภัณฑ์ คุณต้องใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติ (เช่น: PRO/E, UG, SOLIDWORKS) เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติของผลิตภัณฑ์ จากนั้นแปลงแบบจำลอง 3 มิติที่ผลิตเป็นรูปแบบ STL และนำเข้าไฟล์ แบบจำลองในรูปแบบ Jiang STL ลงในซอฟต์แวร์การแบ่งส่วน ดำเนินการแบ่งส่วนตรงกลางซึ่งเสร็จสิ้นขั้นตอนแรกของการผลิตผลิตภัณฑ์
ข. ส่วนที่สองคือการผลิตฐาน เนื่องจากการขึ้นและลงของโต๊ะทำงานบ่อยครั้ง เมื่อทำการผลิตแบบจำลอง สแต็คของต้นแบบ LOM จะต้องเชื่อมต่อกับโต๊ะทำงานอย่างแน่นหนา จากนั้นจึงจำเป็นต้องมีการผลิตวัสดุพิมพ์ วิธีปกติคือการตั้งค่า 3 -5 ชั้นซ้อนกัน เป็นสารตั้งต้น แต่บางครั้งเพื่อให้พื้นผิวแข็งแรงขึ้น จึงสามารถอุ่นโต๊ะก่อนทำสารตั้งต้นได้
ส่วน C ส่วนที่สามคือการผลิตต้นแบบ: หลังจากพื้นผิวเสร็จสิ้น เครื่องสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วสามารถทำการผลิตต้นแบบให้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติตามพารามิเตอร์กระบวนการที่ตั้งไว้ล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความแม่นยำ ความเร็ว และคุณภาพของการเลือกแบบจำลอง พารามิเตอร์ที่สำคัญเหล่านี้ได้แก่ ความเร็วตัดด้วยเลเซอร์ ความร้อนของลูกกลิ้งทำความร้อน พลังงานเลเซอร์ ขนาดตาข่ายที่แตกหัก เป็นต้น
D. การประมวลผลภายหลัง: การประมวลผลภายหลังรวมถึงการกำจัดวัสดุตกค้างและการประมวลผลภายหลัง
การนำวัสดุส่วนเกินออกหมายความว่าหลังจากพิมพ์แบบจำลองแล้ว เจ้าหน้าที่จะขจัดวัสดุส่วนเกินที่อยู่รอบแบบจำลองเพื่อแสดงให้แบบจำลองเห็น!
การประมวลผลภายหลังหมายความว่าหลังจากนำวัสดุที่เหลือออกแล้ว เพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของต้นแบบ จำเป็นต้องภายหลังการประมวลผลต้นแบบ กระบวนการหลังการประมวลผลรวมถึงการกันน้ำและกันความชื้น เฉพาะหลังจากขั้นตอนหลังการประมวลผลเท่านั้น ต้นแบบที่ผลิตขึ้นจะตอบสนองความต้องการของคุณภาพพื้นผิวของต้นแบบที่รวดเร็ว ความเสถียรของมิติ ความแม่นยำ และความแข็งแกร่ง! นอกจากนี้ การเคลือบผิวในขั้นตอนหลังการบำบัดยังช่วยเพิ่มความแข็งแรง ทนความร้อน ทนความชื้น ยืดอายุการใช้งาน พื้นผิวเรียบของต้นแบบ และดียิ่งขึ้นสำหรับการประกอบและการตรวจสอบการทำงาน
สาเหตุสี่ประการของข้อผิดพลาดในต้นแบบทางกายภาพแบบหลายชั้น:
ข้อผิดพลาดที่เกิดจากเอาต์พุตไฟล์ A, CAD รุ่น STL;
B. ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการตั้งค่าอินพุตของไฟล์ STL ของซอฟต์แวร์การแบ่งส่วน
C. ข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำของอุปกรณ์: ข้อจำกัดที่ไม่สอดคล้องกัน การควบคุมกำลังการขึ้นรูปที่ไม่เหมาะสม ขนาดตาข่ายที่ฉีกเป็นชิ้นเล็ก ๆ พารามิเตอร์กระบวนการที่ไม่เสถียร
D. ข้อผิดพลาดที่เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลังการขึ้นรูป: การเสียรูปที่เกิดจากความร้อน การเสียรูปที่เกิดจากความชื้น
มาตรการเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการสร้างต้นแบบ:
A. เมื่อทำการแปลง STL สามารถกำหนดได้ตามความซับซ้อนที่แตกต่างกันของรูปร่างชิ้นส่วน ภายใต้เงื่อนไขของการสร้างรูปร่างการขึ้นรูปที่สมบูรณ์และราบรื่น พยายามหลีกเลี่ยงความแม่นยำสูงเกินไป ซอฟต์แวร์ CAD ที่แตกต่างกันมีช่วงความแม่นยำที่แตกต่างกัน ช่วงที่เลือกโดย เช่น:pro/E คือ 0.01-0.05㎜ และช่วงที่ใช้โดย UGⅡ คือ 0.02-0.08㎜

www.dpiflex.com