21.3 Литье по моделям, полученным методом лазерной стереолитографии
Суть процесса. Этот процесс предназначен для изготовления опытных партий отливок деталей разного назначения. Его используют для медицинских целей и получения художественных изделий.
Лазерная стереолитография (лс) основана на полимеризации, фотоининциированной лазерным излучением, а также излучением ртутных или люминесцентных ламп. В основе этой технологии — создание с помощью инициирующего (например, лазерного) излучения в жидкой реакционноспособной среде активных центров (радикалов, ионов, активированных комплексов), которые взаимодействуя с молекулами мономера, вызывают рост полимерных цепей, т.е. процесс полимеризации. Вследствие полимеризации происходит изменение фазового состояния среды — в обработанной области образуется твердый полимер.
Ocобенности технологического процесса. Технология предусматривает создание трехмерной электронной модели будущей отливки системой CAD,
Рис.21.3.1. Схема установки для изготовления моделей с использованием лазерной стереолитографии.
1 – лазер; 2 – акустико - оптический затвор; 3 – двухкоординатный сканатор; 4-элеватор; 5 – Ёмкость с жидким фотополимером; А – компьютерное моделирование и подготовка данных для систем управления установкой; Б – управляющий компьютер.
которая разбивается на тонкие слои. Затем на лазерной стереолитографической установке эти слои реально воссоздаются и соединяются воедино. В результате выстраивается физический объект в виде мастер-модели из фотополимера для литья по выжигаемым моделям.
Полученная модель с литниковой системой формуется в гипсодинасовой смеси. Форму прокаливают до полного удаления мастер-модели. Для обеспечения высокого качества отливок заливку форм можно производить на установке для центробежного литья. Затем форму разрушают, отделяя литниковую систему и зачищая детали.
Преимущества процесса — резкое (в 5— 10 раз) сокращение времени на разработку и внедрение новых изделий; значительное сокращение времени и средств на технологическую подготовку производства, полное исключение ручного труда при изготовлении мастер-модели; изготовление сложных деталей (моделей) и оснастки, спроектированных в разных САПР; достижение высокой точности изготовляемых отливок.
Схема установки приведена на рис.21.3.1 (техническая характеристика: отклонения размеров моделей не более 0,1 мм; габаритные размеры до 250 х 250x250 мм; масса модели не более 5 кг). Отливки могут быть изготовлены из любого литейного материала.
Глава 23 техника безопасности
Читателям, желающим получать отливки в условиях, не приспособленных к плавке жидкого металла, т. е. в квартире или на даче, можно рекомендовать следующее.
Необходимо обеспечить личную защиту, т. е. работать в головном уборе, например в войлочной шляпе, кепке или берете.
Одежда должна быть сделана из грубой ткани.
Рубашку следует надевать навыпуск, не заправляя в брюки.
Плавку, заливку, механическую обработку отливок и прочее следует проводить в защитных очках (не в тёмных).
Ноги должны быть в войлочных укороченных валенках или в высоких галошах; в крайнем случае, в ботинках без шнур ков, которые в случае необходимости можно быстро сбросить с ног, не нагибаясь.
Брюки нельзя заправлять в обувь.
При работе с жидким и горячим металлом использовать рукавицы из грубой ткани (лучше всего из брезента).
Нагревательные печи и прочие электрические установки и приспособлении должны быть заземлены.
Помещение и особенно рабочее место должны быть хорошо освещены.
Полы в помещении должны быть выполнены либо из негорючего материала (лучше всего металлические), либо покрыты резиновым или асбестовым ковриком.
На видном месте должен находиться огнетушитель или ящик с песком.
В помещение должна подаваться вода из водопровода. Кран должен находиться в доступном месте.
Помещение должно хорошо проветриваться.
Заливку жидкого металла следует проводить вдвоём желательно в утренние или дневные часы.
Оборудование в помещении должно быть расположено таким образом, чтобы подходы к нему были свободны и не захламлены.
В помещении должна находиться аптечка с необходимым набором лекарств.
ЛИТЕРАТУРА
Лившиц В.Б. и др. Ковка и литьё, Изготовление ювелирных и декоративных изделий, М., Аванта+ Астрель, 2011
Гутов Л.А. и др. Художественное литьё из драгоценных металлов, Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988.
Иванов В.Н., Карпенко В.М., Художественное литьё, Минск, Вышэйшая школа, 1999.
Милицын К.Н.и др. Плавка и литьё цветных металлов и сплавов, М., ГН-ТИ, 1956
Магницкий О.Н., Пирайнен В.Ю. Художественное литьё, С-Пб, Политехника, 1996
Ухин С.В.Художественное литьё, Донецк, ИКФ ТББ, 2003
Степанов Ю.А. и др. Специальные виды литья, М., Машиностроение, 1970
Селиванкин и др. Технология ювелирного производства, Л., Машиностроение, 1978.
Курдюмов А.В.и др. Литейное производство цветных и редких металлов, М., Металлургия, 1982.
Урвачёв В.П. и др. Ювелирное художественное литьё по выплавляемым моделям сплавов меди, Челябинск, Металлургия, 1991.