Sheet lamination (листовая ламинация) 2020

  • автор:

Sheet lamination (листовая ламинация) является одной из 7 категорий процессов аддитивного производства. Она представляет собой процесс построения трехмерного объекта путем укладки и ламинирования тонких листов материала.

Что такое sheet lamination

Что такое sheet lamination?

Листовая ламинация (sheet lamination): категория процессов 3д печати в котором изготовление детали осуществляется послойным соединением листовых материалов. Согласно российскому ГОСТ Р 57558-2017/ и европейскому ISO/ASTM 52900:2015.

Методом ламинирования может быть склеивание, ультразвуковая сварка или пайка. В то время как окончательная форма достигается с помощью лазерной резки или обработки с ЧПУ.

Из всех 7 типов категорий технологий AM (аддитивного производства) sheet lamination позволяет получать детали с наименьшим аддитивным разрешением. Тем не менее, его низкая стоимость и более быстрое время изготовления позволяют дизайнерам изготавливать прототипы с низкой точностью из стандартного легкодоступного недорогого материала.

Листовая ламинация — типы

Листовая ламинация (sheet lamination) может быть разделена на группы в зависимости от используемого строительного материала. Такого как композиты из бумаги, пластика, металла или тканого волокна.

Или применяемых методов формования. Например, таких как фрезерование на станке с ЧПУ, лазерная резка или водоструйная обработка. Они также могут быть классифицированы далее на основе технологии ламинирования, используемой для склеивания листов. Такой как клеевое соединение, термическое соединение и ультразвуковая сварка.

Есть также различия в том, когда они формируются. В некоторых случаях они формируются и затем соединяются, как процесс автоматизированного производства ламинированных конструкционных материалов (CAM-LEM). Или они связываются и формируются как процесс ультразвукового аддитивного производства (UAM).

Sheet lamination — это процесс «сформировать, затем скрепить». Листовой материал сначала обрезается по форме. А затем соединяется с базовым или предыдущим слоем для создания трехмерной геометрии.

Склеивание затем процесс формирования. В этом процессе, как следует из названия, слои листового материала соединяются вместе перед тем, как разрезать их до желаемой формы.

Учитывая все вышеперечисленные варианты,

Листовая ламинация делится на следующие 7 типов:

  1. Производство Ламинированных Объектов (ЛОМ)
  2. Производство композитных объектов для селективного ламинирования (SLCOM)
  3. Ламинирование пластиковых листов (PSL)
  4. Автоматизированное производство ламинированных технических материалов (CAM-LEM)
  5. Селективное ламинирование осаждения (SDL)
  6. Композитное производство на основе добавок (CBAM)
  7. Производство ультразвуковых добавок (UAM)

Как работает листовая ламинация

Как работает листовая ламинация

Каждый тип Sheet lamination незначительно отличается друг от друга, хотя основной принцип тот же. Схематический обзор показан на рисунке 2 оригинального производства ламинированного объекта. Это был первым коммерческим способом изготовления добавок в 1991 году.

Создание и настройка начальной детали одинаковы для всех 7 категорий технологий аддитивного производства. И могут быть показаны в

7 этапов работы аддитивного производства:

— создание 3D-модели,

— создание файла STL,

— передача файла STL,

— настройка станка,

— сборка,

— удаление деталей,

— последующая обработка .

Сначала с валика подается тонкий лист материала или он помещается на строительную платформу. В зависимости от типа листового ламинирования следующий слой может быть или не быть связан с предыдущим листом.

SDL и UAM связывают слои вместе и затем обрезают трехмерную фигуру в конце. В то время как CAM-LEM разрезает слои в форму, а затем связывает слои вместе.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока он не завершит все слои для достижения полной высоты. Затем блок печати удаляется, а все нежелательные внешние края удаляются, чтобы показать напечатанный 3D-объект.

В Sheet lamination толщина слоя такая же, как толщина тонких листов материала и определяет конечное качество. Толщина слоя также зависит от машины и используемого процесса.

Пригодность материала

Sheet lamination — пригодность материала

В каждом материале используются разные методы связывания. Хотя для Sheet lamination могут использоваться самые разные материалы. Например, такие как бумага, полимер, керамика и металл. Наиболее распространенным листовым слоистым материалом является бумага с предварительно нанесенным клеем. Где для активации клеевого слоя используются тепло и давление.

Полимеры используют тепло и давление без клея, так как процесс основан на плавлении листов вместе. Металлические листы скрепляются с помощью ультразвуковой сварки. В то время как такие материалы, как волокнистый материал и керамика, используют тепловую энергию в форме выпечки в печи для объединения слоев.

ПроцессВарианты материала
LOMдокументация
PSLБольшинство полимеров
SLCOMУглеродное волокно, стекловолокно, арамидное волокно (например, кевлар), PBO (т.е. Zylon), а также металлические волокна, такие как сталь, алюминий или титан
CAM-LEMГлинозем Другие керамики, доступные для использования в наших процессах, включают диоксид циркония, оксид алюминия, упрочненный диоксидом циркония (ZTA), диоксид кремния и различные оксидные и неоксидные керамики.
SDLСтандартная бумага
CBAMДлинноволокнистые ткани склеены с термопластичными матричными материалами. Углеродное волокно в сочетании с Nylon12, PEEK и стекловолокно с Nylon 12 и PEEK
UAMШирокий спектр комбинаций материалов может быть напечатан как любой материал, который можно сваривать в одной детали, открывая пространство для проектирования, чтобы обеспечить градиенты свойств и технические характеристики материалов для повышения производительности.

Типичное применение sheet lamination

Листовая ламинация — типичное применение

Различные типы методов Sheet lamination используются для различных целей. И напрямую связаны с отдельным процессом. Бумажные технологии Sheet lamination, такие как LOM и SDL, используются для полноцветной печати. В то время как листовая ламинация на металлической основе используется в гибридном производстве.

SLCOM может использоваться для изготовления деталей из композитного волокна высокого качества. А процесс CAM-LEM — для изготовления керамических деталей.

Листовая ламинация — преимущества и недостатки

Листовая ламинация — преимущества

— Ускоренное время печати, но потребуется постобработка

— Возможность интеграции в гибридные производственные системы

— Простота обработки материалов

— Могут быть изготовлены керамические (CAM-LEM) и композитные волокна (SLCOM)

— Компоненты OEM, такие как датчики, провода и т.д. могут быть встроены в деталь на этапе наслоения. Сильно зависит от техники ламинирования листа и используемого материала

— Относительно низкая стоимость, так как он использует стандартный материал

— Не требуется никаких вспомогательных структур

— Большая рабочая зона, чем у большинства современного оборудования AM

— Полноцветная печать — LOM / SDL может печатать во всем цветовом спектре

— В некоторых методах листового ламинирования состояние материала не изменяется во время или после процесса.

— Возможно несколько слоев материала (UAM)

— В некоторых случаях разрезанный материал может быть легко переработан. Это также может быть недостатком, если деталь меньше по сравнению с листом или размером слоя

Листовая ламинация — недостатки

— Высота слоя не может быть изменена без изменения толщины листа. Поэтому разрешение детали связано с толщиной листа вдоль вертикальной оси сборки

— Отделка может варьироваться в зависимости от бумаги или пластика. Но может потребовать последующей обработки для достижения желаемого эффекта

— Доступны ограниченные варианты материала

— Избыточный материал может быть трудоемким и трудным для удаления после фазы ламинирования. Это создает много отходов по сравнению с другими методами AM

— Полые детали (внутренние пустоты и полости) трудно изготовить в некоторых типах процессов листового ламинирования. Таких как «склеивание, затем формирование».

— Прочность склеивания будет зависеть от используемой техники ламинирования. В некоторых случаях адгезионные соединения недостаточно хороши для долговременного использования прочности и целостности продукта.

— Отходы материала также могут быть высокими, если изготавливаемая деталь меньше площади сборки или размера листа.

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook