Plastics_6_2012

w w w . p l a s t i c s . r u 24 ТЕМА НОМЕРА /ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 1 2 ) 2 0 1 2 служит, скорее, це- ляммаркетинга для проведения ана- логиисобычны- ми принтерами. Процессы, про- исходящие при выращивании детали, за ред- ким исклю- чением мало напоминают печать. Гораздо большее значе- ние имеет ис- ходный материал и другие нюансы. Так, при использовании фотополи- мера для его экспозиции применяются как лазеры, так и линейки светодиодов, и в этом отношении любая фотополимерная установ- ка — «лазерная». При использовании жидких фотополиме- ров происходит послойное отверждение ма- териала лазерным лучомили линейкой свето- диодов (лампой). В первом случае речь идет о стереолитографии, во втором—о технологии PolyJet компании Objet (в этом случае мате- риал предварительно напыляется) или SGC, когда предварительно экспонируется фото- маска, а затем через нее целиком засвечива- ется слой полимера. Впрочем, последняя не снискала себе популярности. Устройства, использующие термопластич- ные полимеры, в большинстве своем исполь- зуют либо технологию FDM (запатентована компанией Stratasys) и аналоги, при которой тонкая нить полимера, как правило, АБС- пластика, переводится в вязкотекучее со- стояние прямо перед нанесением головкой, сходной с экструзионной (этот процесс мож- но назвать мини-экструзией), либо семейство технологий, при которых полимер предвари- тельно расплавляется, а затем напыляется из сопел. В последнем случае одна из ключевых характеристик установки — количество со- пел. Один из вариантов этого се- мейства — установки компании Solidscape, которые предназначены для создания не прототи- пов, а мастер-моделей из воска для последующего литья. Особенность этих машин — механическая обработка каждого слоя после нанесения, благода- ря чему достигается высо- кая точность модели. Несколько особняком стоит технология выборочного (селективного) лазерного спекания, поскольку лазер используется не для экспонирования маски или материала, или обрезки заготовки, а непосредственно для обработки. Но поскольку мощность лазерного излучения ограничена, в такой установке порошкообразное сырье пред- варительно нагревается до температуры, чуть меньше необходимой для плавления, а затем лазерный луч послойно сплавляет материал. Технологии такого рода исполь- зуются для изготовления деталей из само- го широкого спектра материалов — многих крупнотоннажных полимеров, конструк- ционных пластмасс, металлов и сплавов, а также керамики. Наибольшую скорость выращивания про- тотипов демонстрируют установки, исполь- зующие технологию LOM и подобные ей. В этом случае в качестве исходного материала используется не жидкость или порошок, а тонкие полимерные пленки, которые сплав- ляются между собой или с промежуточными слоями (в первых версиях технологии это была бумага), а излишки обрезаются меха- нически или с помощью лазера. Однако при определенной геометрии изделия его изго- товление этим способом может оказаться проблематичным. Единственная технология, которуюможно с полным правом назвать трехмерной печа- тью, разработана Z Corporation. В настоящее время аппараты такой конструкции произ- водит компания 3D Systems. Здесь порошок, ранее крахмальный, а теперь гипсовый, про- питывается распыляемым клеем. При этом на старших моделях устройств, помимо чер- ного, белого или прозрачного, клей окрашен в цвета полиграфической триады, благодаря чему появляется возможность выращивания полноцветных моделей. Плюсы и минусы К сожалению, на данный момент не суще- ствует универсальной технологии. Изделия из фотополимеров подвержены усадке и короблению, в частности, потому, что процесс полимеризации в этом случае продолжается длительное время после соб- ственно выращивания. Детали, полученные методом стереолитографии, обладают вы- сокой размерной точностью, но могут быть только полупрозрачными (прозрачными по- сле полировки), поэтому для оценки внешне- го вида их приходится окрашивать вручную. Физико-механические их свойства также отличаются от характеристик большинства пластмасс.