Эксплуатация установок для аддитивного производства

Процесс пескоструйной обработки оперативный – всего 10 минут, при этом с наружных поверхностей деталей удаляются дефекты. Суть метода в том, чтобы поместить готовую деталь в камеру, куда будет направляться поток мелких частиц. Они по мере воздействия будут обеспечивать гладкость поверхности 3D-детали. При пескоструйной обработке на деталь, помещённую в закрытую камеру, направляется поток мелких пластиковых частиц, в результате чего через 5-10 минут поверхность становится гладкой. Метод хорош тем, что на его основе можно работать с любым материалом, к тому же процесс обработки простой.
Химическая обработка 3D-модели. Более перспективной считается обработка 3D-моделей химикатами, правда, и тут есть свои сложности, в первую очередь технологические. Кроме того, разные пластики по-разному вступают в реакции с реагентами, и результат трудно предугадать. Например, ацетон отлично растворяет пластик ABS, а в случае с PLA-пластиком он бессилен. Лимонен действует полностью наоборот. Именно поэтому химическое сглаживание применяется в основном по отношению к ABS-пластику, который более популярен и доступен с точки зрения цены. Типичным растворителем для этого вида пластика является ацетон. Благодаря хорошей растворяющей способности его можно использовать и как клеевой состав, когда требуется создание моделей из ABS-пластика. Такой же клей целесообразно применять для ремонта расслоений детали или при появлении трещин на ней. Особенность процесса сглаживания в повышении не только эстетичности детали, но и её прочности: благодаря монолитной внешней оболочке модель становится прочнее и герметичнее.
Обработка 3D-модели погружением в ацетон. Этот метод обработки поверхности деталей считается перспективным. ABS-пластик следует выдержать в этом растворе не больше 10 секунд – этого времени вполне достаточно, чтобы растворился внешний слой изделия. Однако конкретное время на выдержку детали варьируется в зависимости от того, какого качества модель и какова концентрация ацетона. После выдержки модель должна полежать на воздухе, чтобы ацетон испарился. Этот метод обработки поверхности 3D-деталей прост и удобен, но регулировать его нелегко. Если передержать модель, слои просто будут растворяться, а мелкие детали ее потеряются. Если ацетон загрязнится пластиком одного цвета, при обработке другой модели могут возникнуть разводы пятен. А потому более удобным и контролируемым процессом является обработка деталей посредством ацетоновых паров. С помощью погружения в ацетон можно эффективно обработать детали из популярного ABS-пластика с глянцевой поверхностью. Суть метода в следующем: модель помещается в тару, в которой налито небольшое количество ацетона. Сам трёхмерный объект не должен соприкасаться с растворителем, поэтому его нужно поставить на платформу или подвесить над тарой. При этом важную роль играет материал платформы. Например, дерево не подходит, поскольку оно будет склеиваться с нижней поверхностью модели, и потом ее нельзя будет отделить. Лучше всего взять подставку из металла. После того, как модель размещена, ёмкость подогревается, повышая тем самым температуру ацетона. Он начнёт медленно испаряться. Помните о том, что кипятить ацетон нельзя, поскольку на модели будет скапливаться конденсат, который затем выльется в разводы на поверхности. Идеальной температурой является максимум 56 °С. Готовая модель должна проветриться, пока не затвердеет внешняя поверхность. При обработке парами нужно учесть толщину стенок трёхмерной модели. Оболочка должна иметь оптимальную толщину, чтобы выдержать потерю внешнего слоя, поскольку тонкие черты могут просто раствориться в составе.
Так же применяются различные ручные инструменты («Finishing Touch», «Makeraser» и др.), облегчающие работу с ацетоном.
При работе с ацетоном требуется строго соблюдать технику безопасности обращения с легко воспламеняемыми и горючими жидкостями, а также вредными жидкостями. Работы следует проводить только при наличии работающей принудительной вытяжной вентиляции. Хранение на участке ацетона более сменной нормы не допускается. Хранение должно осуществляться в герметично закрывающемся небьющимся сосуде.
Для детали, подлежащей прототипированию выбираем обработку паза шириной 14 мм (см. рисунок 1) при помощи надфиля и обработка модели погружением в ацетон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной курсовой работы было проведено исследование использования установок аддитивного производства при изготовлении прототипа модели.
В ходе данной курсовой работы успешно решены следующие задачи:
обоснована целесообразность изготовления прототипа модели на установках аддитивного производства, вывод – получение прототипа модели с помощью методов аддитивного производства является оправданным с технико-экономической точки зрения;
проанализировано имеющееся программное обеспечение для выполнения моделей на установках аддитивного производства, для выполнения 3D-модели прототипа выбран программный пакет Компас-3D;
проанализированы факторы, влияющие на выбор установки аддитивного производства для изготовления прототипа, составлен список наиболее значимых факторов (габаритные размеры детали и рабочей зоны установки, минимальная толщина стенки и требуемая точность печати);
для получения модели прототипа выбран 3D-принтер Альфа 2;
проанализированы возможные материалы для изготовления модели методом аддитивного производства, даны их краткие характеристики и области применения;
в качестве материала для изготовления модели, исходя из предполагаемых условий работы прототипа, выбран ABS-пластик;
описан порядок настройки выбранной установки аддитивного производства для изготовления детали – 3D-принтера Альфа 2;
кратко описан процесс изготовления модели с применением 3D-принтера Альфа 2, приведены некоторые возможные дефекты печати;
назначена финишная обработка модели, изготовленной с применением 3D-принтера Альфа 2 – принята обработка при помощи надфиля и обработка модели погружением в ацетон.
Тематика использования установок для аддитивного производства признана значимой.
Данное направление развития техники представляется перспективным.
Результаты, полученные в ходе выполнения данной курсовой работы, могут быть использованы в практической работе.




СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

А. В. Чабаненко, С. А. Назаревич, Я. А. Щеников, А. Ю. Гулевитский. Технология аддитивного производства, моделирование и управление качеством процесса послойного синтеза: учеб. пособие. – СПб.: ГУАП, 2018. – 137 с.
Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник. – Л.: Машиностроение, 1985 и последующие издания.
Шишковский И. В. Основы аддитивных технологий высокого разрешения. – СПб.: Питер, 2016 – 400 с.: ил.
Забелин, Л. Ю. Компьютерная графика и 3D-моделирование: учебное пособие для СПО / Л. Ю. Забелин, О. Л. Штейнбах, О. В. Диль. — Саратов: Профобразование, 2021. — 258 c. — ISBN 978-5-4488-1188-3. — Текст: электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROFобразование: [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/106619 (дата обращения: 07.11.2021).
3D-моделирование в инженерной графике: учебное пособие / С. В. Юшко, Л. А. Смирнова, Р. Н. Хусаинов, В. В. Сагадеев. — Казань: Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2017. — 272 c. — ISBN 978-5-7882-2166-3. — Текст: электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROF образование: [сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/79241 (дата обращения: 07.11.2021).
Петлина, Е. М. Компьютерное моделирование: учебное пособие для СПО / Е. М. Петлина. — Саратов: Профобразование, 2019. — 131 c. — ISBN 978-5-4488-0250-8. — Текст: электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROF образование: [сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/83270 (дата обращения: 10.11.2021).
Кравченко, Е. Г. Аддитивные технологии в машиностроении: учебное пособие для СПО / Е. Г. Кравченко, А. С. Верещагина, В. Ю. Верещагин. — Саратов: Профобразование, 2021. — 139 c. — ISBN 978-5-4488-1193-7. — Текст: электронный // Электронный ресурс цифровой образовательной среды СПО PROFобразование: [сайт]. — URL: https://profspo.ru/books/105721 (дата обращения: 14.04.2021).
Основные принципы технологии FDM // Электронный ресурс: [сайт]. — URL: https://3dtool.ru/stati/fdm-tekhnologiya-kak-eto-rabotaet/
Слайсеры для 3D-принтера на русском и английском языке // Электронный ресурс: [сайт]. — URL: https://top3dshop.ru/blog/best-slicers-for-3d-printer-rus-eng.html#02
Правила оформления письменных работ. Методические указания. – Воронеж: Воронежский институт высоких технологий – АНОО ВО, 2016. – 25 с.








2