Рецензенти: О. Ф. Тарасов
жүктеу/скачать 5,37 Mb. Pdf көрінісі
|
book Robotics
| Моделювання плавленням
(Fused Deposition Modeling – FDM) Технологія FDM є створенням тривимірних об’єктів за раху- нок нанесення послідовних шарів матеріалу, які повторюють кон- тури цифрової моделі. Як правило, в якості матеріалів для друку виступають термопластики, що поставляються у вигляді котушок ниток або прутків. Оригінальний термін «Fused Deposition Modeling» і абреві- атура FDM є торговими марками компанії Stratasys. Ентузіасти 3D-друку, учасники проекту RepRap, придумали аналогічний термін «Fused Filament Fabrication» («Виробництво методом на- плавлення ниток») або FFF для використання в обхід юридич- них обмежень. Терміни FDM і FFF еквівалентні за змістом і при- значенням. Технологія друку методом пошарового наплавлення (FDM) була розроблена С. Скоттом Трампом наприкінці 1980-х рр. і пред- ставлена на ринку компанією Stratasys, починаючи з 1990 р. На даний момент технологія набуває все більшого поширення серед ентузіастів, що створюють принтери з відкритим вихідним кодом, а також комерційних компаній, у зв’язку із закінченням терміну дії оригінального патенту. У свою чергу, широке поширення техно- Рис.172. Polyjet and Ployjet Matrix ОСНОВИ РОБОТОТЕХНІКИ 166 логії призвело до істотного зниження цін на 3D-принтери, що ви- користовують цей метод виробництва. Виробничий цикл починається з обробки тривимірної циф- рової моделі. Модель в форматі STL ділиться на шари і орієнтуєть- ся найбільш підходящим чином для друку. За необхідності гене- руються підтримуючи структури, необхідні для друку нависаючих елементів. Деякі пристрої дозволяють використовувати різні матеріали під час одного виробничого циклу. Модель виготовля- ється видавлюванням («екструзією») і нанесенням мікрокрапель розплавленого пластика з формуванням послідовних шарів, що застигають відразу після екструдування. Пластикова нитка розмотується з бобіни і заправляється в екструдер – пристрій, оснащений механічним приводом для по- дачі нитки, нагрівальним елементом для плавлення матеріалу і соплом, через яке здійснюється безпосередньо екструзія. На- грівальний елемент служить для нагрівання сопла, яке в свою чергу плавить пластикову нитку і подає розплавлений матеріал на робочий стіл, на якому «вирощується». Верхня частина сопла навпаки охолоджується за допомогою вентилятора для створен- Рис.173. Принтер Leapfrog Creatr HTC Додаткові ресурси 167 ня різкого градієнта температур, необхідного для забезпечення плавної подачі матеріалу. Екструдер переміщується в горизонтальній і вертикальній пло- щинах під контролем алгоритмів – g-коду . Сопло переміщується по траєкторії, заданій системою автоматизованого проектування слай- сером. Модель будується шар за шаром, від низу до верху. Екстру- дер приводиться в рух покроковими моторами або сервопривода- ми. Найбільш популярною системою координат, яка застосовується в FDM, є декартова система, побудована на прямокутному тривимір- ному просторі з осями X, Y і Z. Альтернативою є циліндрична система координат, яка використовується так званими «дельта-роботами». В якості витратних матеріалів доступні всілякі термопластики і композити, включаючи ABS, PLA, полікарбонати, поліаміди, по- лістирол, лігнін та багато інших. Моделювання методом пошарового наплавлення (FDM) за- стосовується для швидкого прототипування, швидкого виробниц- тва. FDM є одним з найменш дорогих методів друку, що забезпе- чує зростаючу популярність побутових принтерів, заснованих на цій технології. У побуті 3D-принтери, що працюють за технологі- єю FDM, можуть застосовуватися для створення різноманітних об’єктів цільового призначення, іграшок, прикрас і сувенірів. Технологія друку FDM використовується і у навчанні із засто- суванням пластику PLA. PLA-пластик є біорозкладаним термоплас- тичним поліефіром, що одержується на основі молочної кисло- ти – продукту переробки кукурудзи, цукрової тростини, крохмалю, целюлози. При нагріванні PLA пластик виділяєє напівсолодкий запах. Рис.174. Бобіни пластику ОСНОВИ РОБОТОТЕХНІКИ 168 Програми створення 3D-моделей Для створення 3D-моделі використовуються жүктеу/скачать 5,37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|