3D- модель разрезание на слои создание масок объект

Perfactory® - Ваша персональная фабрика
Установки Perfactory и Vanquish немецкой фирмы
Envisiontec строят трехмерные объекты по методу
проецирования световых масок, основанному на
технологии DLP® (Digital Light Processor) фирмы Texas
Instruments (США).
Perfactory® и Vanquish® строят трехмерные физические
объекты по 3D-CAD моделям.
Perfactory® и Vanquish® - это недорогие и легкие в
эксплуатации системы быстрого прототипирования.
Perfactory® и Vanquish® предназначены для
эксплуатации в конструкторских бюро.
Процесс построения на установках Envisiontec:
3D- модель
разрезание на слои
создание масок
готовый объект
Трехмерная CAD модель «разрезается» управляющей программой на слои. Толщина слоя
(25-150 мкм) задается оператором, исходя из геометрии и предназначения модели,
требований к точности, а также в зависимости от модели установки и используемого
материала.
Зеркало -10
Зеркало +10
Система управления установки
воспринимает информацию о
каждом слое, представляющую
собой растровые изображения, и
использует ее для создания
проецируемых световых масок.
Основной рабочей частью установки
является матрица DMD (Digital Mirror
Device), состоящая из более 1.3
миллиона микроскопических зеркал.
Шарнир
Серьга
Пружина
CMOS
Управляемые цифровым сигналом,
лампой и проекционными линзами,
эти зеркала с высокой точностью
воспроизводят изображение.
Каждое DMD-зеркало соответствует одному
пикселу света проецируемого изображения.
Цифровой сигнал приводит в действие
миниатюрные электроды, расположенные под
каждым зеркалом.
Электрод направляет зеркало на источник света
или в сторону.
На источник
От источника
Если зеркало наклонено в сторону источника
света (ON), то оно отражает на экран белый
пиксел. Если зеркало наклонено в сторону от
источника света (OFF), соответствующий пиксел
остается темным.
DMD-зеркала переключаются между ON и OFF
тысячи раз в секунду.
Разные оттенки серого получаются за счет
изменения нахождения зеркал в состоянии ON и
OFF.
Чем дольше состояние ON, тем пиксел светлее.
Чем дольше состояние OFF, тем пиксел темнее.
DMD-зеркала отражают 1024 оттенков серого
цвета, создавая полутоновое изображение.
Это позволяет получать гладкие поверхности
с минимальной ступенчатостью.
Разные оттенки
серого цвета
Во избежание неравномерной фотополимеризации контролируется время экспозиции
каждого слоя, и источник света создает распределение яркости с вариацией 30%




Использование CCD камеры позволяет определить разницу в распределении яркости
Генерируется полутоновая схема компенсации
Схема компенсации совмещается с растровыми данными для каждого слоя
Результат - равномерная фотополимеризация

Такой способ экспонирования слоев позволяет
резко сократить время построения

Управление экспозицией нависающих структур
снижает ступенчатость

Управление экспозицией для пикселов
поддерживающих структур облегчает постобработку
На установках Envisiontec полимеризация материала осуществляется не по точкам, а
послойно, по растровым маскам. Благодаря этому скорость построения не зависит от
размеров и сложности детали. Скорость построения по Z составляет от 10 до 20 мм в час, в
зависимости от толщины слоя.
Позиционирование по
Z
Z
Y
X
Модель,
свисающая с
платформы
Ванна с
фотополимером
Фотополимеризация происходит на
контактном стекле без клеящих
покрытий:



Прозрачное
“контактное окно“

Проекционная
система DLP®
Не нужно выравнивать материал и
наносить слои
Герметичность рабочей камеры
предотвращает замедление
полимеризации кислородом
Контроль экспозиции для
поддерживающих структур и
нависающих элементов
Управление экспозицией устанавливает
значение серого = 128 для всех
поддерживающих структур и
нависающих элементов для облегчения
доводки и получения гладкой
поверхности
В отличие от других систем быстрого прототипирования, рабочая платформа установок
Perfactory не опускается, а поднимается. Это обеспечивает, во-первых, компактность
установки (благодаря уменьшению размера ванны с фотополимером); во-вторых,
экономится расход материала; в-третьих, построенные слои больше не находятся в
контакте с жидким полимером, что ускоряет сушку и снижает коробление. Установки
Vanquish имеют опускающуюся платформу.
В конце построения каждого слоя платформа покачивается, устраняя натяжение и позволяя
полимеру попасть под деталь для создания нового слоя.
По окончании построения деталь снимается с платформы и подвергается доводке:
дополимеризации под лампой белого света, удалению поддерживающих структур, при
необходимости – полировке, склейке и т.д.
Основные достоинства технологии








Экспозиция слоев по маскам обеспечивает высокую скорость построения независимо
от размера и геометрии детали
Благодаря встроенным устройствам контроля дополнительное оборудование не
требуется
Низкие эксплуатационные затраты
Легкость в управлении и экономный расход материалов
Модели легко обрабатываются, могут использоваться как функциональные прототипы
Отсутствуют форсунки, которые могли бы засоряться.
Технология использует не дорогие ультрафиолетовые источники света, а дешевые
лампы видимого света.
Для построения и для поддерживающих структур используется один материал, что
позволяет сократить затраты времени на обработку (по сравнению с другими RPсистемами, использующими два материала).
Интересной особенностью установок Envisiontec является возможность выбора между
высокой скоростью и высокой точностью построения, в зависимости от требований к
модели.
Для ускорения построения большой детали выберите «максимальный конверт». Для
построения точных моделей – «максимальное разрешение».
Можно строить сразу несколько моделей, если они вписываются в рабочий конверт
установки.
Области применения




Конструкторские прототипы
Модели для проверки собираемости
изделия
Мастер-модели для изготовления
силиконовых форм
Выжигаемые модели для точного
литья
Пример 1: Концептуальные модели
Пример 2: Концептуальный и функциональный прототип Bertrandt (2001)



Протезирование
Планирование операций
Выжигаемые модели для
изготовления имплантантов
Пример 3: Цифровая стоматология
Точная передача данных и размер пиксела 43µm позволяют изготавливать точные
медицинские имплантанты и медицинский инструмент.
Пример 4: Оболочки слухового аппарата
Пример 5: Медицинский инструмент
Пример 6: Ювелирные модели и отливки
Модели из красно-коричневого акрилата могут использоваться как мастер-модели для
изготовления форм для тиражирования восковок, либо непосредственно как выжигаемые
модели. Печь для выжигания должна быть оснащена программируемым контроллером
температуры, позволяющим задавать время выжигания для разных диапазонов температур.
Температура печи постепенно повышается до 250 C и выдерживается в течение 1.5 часа,
затем до 450 C и выдерживается 2 часа. Но для полного удаления материала необходимо
довести температуру до 730 - 750 C (максимум) и выдержать 6 часов. Рекомендуемое время
выжигания обычно лежит в пределах 11 - 15 часов.
Технические характеристики установок Perfactory
Система
Разрешение
Рабочий конверт (XYZ)
Размер пиксела
Толщина слоя, Z
Габариты установки
Вес установки
Сеть
Форматы файлов
Perfactory® Standard SXGA | Zoom
Perfactory® Mini SXGA | Multi Lens
SXGA – 1280 x 1024 пикселов
от 190х152х230 мм до 120х96х230 мм Фокус 60 мм
Фокус 85 мм
77х61х230 мм
41х33х230 мм
от 148 мкм до 93 мкм
60 мкм
32 мкм
от 50 мкм до 150 мкм
от 25 мкм до 50 мкм
73 x 136 x 48 мм
60 кг
Ethernet
STL и CLI
Технические характеристики установок Vanquish Fast Cure System
Режим стандартного
разрешения
Рабочий конверт
Разрешение
Точность
Оптимальная скорость
построения
Максимальный Zoom
Минимальный Zoom
317.5 x 254 x 381 мм
0.246 мм
+/- 0.123 мм
25 мм/час
203 x 162.5 x 381 мм
0.157 мм
+/- 0.078 мм
25 мм/час
Максимальный Zoom
Минимальный Zoom
317.5 x 254 x 381 мм
0.144 мм
+/- 0.072 мм
19 мм/час
203 x 162.5 x 381 мм
0.093 мм
+/- 0.046 мм
19 мм/час
Слои 0.1 мм
Режим высокого
разрешения
Рабочий конверт
Разрешение
Точность
Оптимальная скорость
построения
Слои 0.1 мм
Требования к помещению: специальных требований нет. Необходимый минимум –
стандартное электропитание и локальная компьютерная сеть.
Материалы
Предлагаются материалы на акриловой основе.
Материалы поставляются в герметичных картриджах.
Технические характеристики полимеризованных материалов
(экспозиция под ртутной лампой 20 мин.)
Параметр
Метод
Прочность на изгиб
Модуль гибкости
Удлинение до разрыва
Твердость Shore D
Плотность
DIN EN ISO 178
DIN EN ISO 178
DIN EN ISO 178
DIN 53505
@20С
Величина
Vp 050503-2 Vp 050503-1
50 мкм
100 мкм
80 MPa
70 MPa
2000 MPa
1750 MPa
6%
6%
80
78
1,238 г/см3
1,238 г/см3