Версия 1.0, 1.09.1999 г., перевод И.В. Шишковский


1.6 Послойное формирование объемных моделей из листового материала (LOM)

· Предложен Михаилом Фейгеным (Michael Feygin) в 1985, выпускаются промышленные технологические установки фирмой Helisys с названием LOM 1015, LOM 2030 и т.п.. Существуют другие производители установок Paradigm, Sparx AB (HotPlot).
· используется листовой материал (в основном, бумага или полиэстер), который раскраивается по заданному контуру лазерным излучением и затем скрепляется в стопке путем склеивания или спайки (сварки).
· Толщина листов зависит от материала и изменяется в интервале от 50 до 500 мкм. В настоящее время показана возможность использования следующих материалов,

  1. - бумага
  2. - пластики
  3. - керамика
  4. - композиты

· Лазерное излучение в плоскости x-y сканируется по поверхности раскраиваемого материала
· Можно одновременно раскраивать более чем один лист, однако точность метода при этом уменьшается.
· Обрезки материала удаляются и далее не используются. В случае ошибки при синтезе объемного изделия, часть слоев может быть удалена и ошибка устранена.

· Возможно наличие "переборок", "подпорок" при синтезе объемной модели.
· Нагреваемый валик осуществляет ламинирование слоев друг к другу. Толщину слоев трудно контролировать, поэтому для повышения точности воспроизведения деталей их взвешивают.
· По окончании синтеза трубуется удалить все подпорки и тщательно контролировать влажность детали, чтобы избежать расслоения при черезмерной просушке.
· Для раскраивания используется CO
2 лазер, сканирование лазерным излучением осуществляется аналогично описанным ранее процессом.

· преимущства,

  1. - отсутствие физико-химических превращений при синтезе, минимальный прогрев слоев делают усадку и деформации минимальными.
  2. - усадка может быть скомпенсирована за счет дополнительных слоев
  3. - не требуется дополнительный подогрев материала
  4. - лазерное излучение только раскраивает материал и не воздействует на его внутренние части
  5. - подпорки не нужны
  6. - болшой выбор тонких листовых материалов по доступным ценам
  7. - быстрое обучение персонала
  8. - матералы не токсичны
  9. - установка легко управляема и миниатюрна

· недостатки,

  1. - удаление отходов затруднено, так как лазер прорезает иногда не полностью и слои оказываются связанными друг с другом.
  2. - сложно контурные детали можно повредить при удалении отходов (обрезков)
  3. - прилагаемые объемы перехватят материал поддержки
  4. -свойства материала изменяются в направлении ламинирования
  5. - большие расходы материала
  6. - поверхность шероховата
  7. - синтезированую модель трудно обрабатывать из-за возможности деламинации (расслоения)
  8. - вентиляция необходима так как при пайке (склеивании) возможны испарения

· Стоимость установок представлена ниже,

· Мощность лазера 20-50 Вт
· Точность +/- 50 мкм в плоскоти x-y и +/- 25 мкм по z
· методика может быть использована для,

  1. - концептуального проектирования
  2. - конструкторской верификации (проверки) соотношения формы/размеров
  3. - литья по выплавляемым формам

· время изготовления от часов до дней
· воск можно использовать для склеивания слоев
· используется для производства песчяных форм по которым возможно

1. построение полиуретановых форм (изложниц) из LOM моделей
2. построение осностки из полиуретана или эпоксидной смолы
3. производство песчаных кокилей
4. литье металлических моделей (точность от 500 до 700 мкм)

· гипсовые отливки

1. построение резиновых, полиуретановых форм из LOM моделей
2. каучуковые литники для литьевых форм
3. производство пресовых форм
4. возможно литье до 100 образцов (точность в интервале +/- 250-500 мкм)

· Точное литье

1. Применяемый герметик LOM моделей
2. Разработка шликерных форм
3. помещение в автоклав для очистки керамической оболочки
4. Выгорание LOM бумаги в печи и удаление золы

· Коственное литье

1. создание RTV кремнеевых или органических литейных форм из LOM образцов
2. восковые литейные формы
3. создание керамических литейных форм
4. автоклав используется для удаления воска и очистки оболочек
5. помещение в печь для выжигания воска
6. литьевые формы

· создание RTV кремнеорганических форм

1.Прорезание или добавление литников в LOM модели
2. Модель помещается в оболочку и покрывается кремнием RTV
3. Дегазация и отверждение кремния
4. Кремниевая форма расщепляется и образец от туда изымается.
5. от 10 до 30 полиуретановых образцов возможно отлить по таким формам

· Особенности установки LOM 1015,

· Особенности установки LOM 2030,