Главная

Форум

Механические свойства полимера

Прочностные свойства стереолитографического материала

Стереолитография технология позволяет получать прототипы, гораздо более прочные, по сравнению, например, с лазерным спеканием полистирола или иными RP-технологиями.

Поскольку выращивание производится слоями по 100мкм, максимальная шероховатость - это "лесенка" со ступеньками в 100мкм. Отвержденный материал легко подаается шлифованию и полировнию. Вообще, по свойствам, материал похож на отвержденную эпоксидную смолу: твёрдый на ощупь, нескользкий, желтоватый полупрозрачный. Выдерживает нагрев до 100°С без изменений формы и размеров, при нагреве до 500 градусов меняет структуру - становится чёрным, с лаковым смолистым блеском и теряет прочность. При поджигании открытым пламенем свечи горит. При температуре свыше 1000 градусов выгорает в зольный остаток.

Несмотря на то, что предел прочности на сжатие у данного материала достаточно высок, прочность на изгиб его очень невелика. Это обусловлено явлением усадки.

Усадка - это уменьшение объёма материала при его полимеризации. Это естественное явление, оно связано с повышением плотности вещества при переходе его из жидкого состояния в твёрдое, однако в данном случае это вредное явление. Каждый последующий усаживающийся слой создает внутренние напряжения, немного "стягивая" предыдущий. В результате в готовом прототипе присутствуют внутренние напряжения. Поэтому данный материал крайне неустойчив к воздействию ударов, вибраций. Если же "не бить и не ронять", материал вполне пригодный для различного рода применений.

Конечно же прочностные свойства зависят от вида полимера. Для различных составов они немного различаются. Однако мы работаем только с одним составом, который оптимален по качеству готовых изделий и их цене. Применение же другой смолы в используемой нами установке ЛС250 возможно, но естественно с полным заполнением рабочего объёма камеры (бочки), что составляет приблизительно 30 литров.

Если же говорить о изотропности материала, то здесь дела обстоят гораздо лучше, чем, например, в LOM-технологии. Наращиваемые слои очень плотно приклеиваются друг к другу, и свойства материала вдоль и поперек слоёв отличаются не сильно (в пределах одного порядка), т.е. материал ни при каких условиях не расслаивается, а появляющие трещины могут пройти вдоль слоёв, поперёк или же по диагонали, что свидетельствует о достаточной изотропности материала. Таким образом, для прочности не имеет значения, в каком направлении будет выращена та или иная деталь. Только не надо забывать об усадке - поскольку внутренние напряжения моугт быть распределены по-разному, желательно выбирать направление выращивания такое, при котором они будут минимальны. Это предотвратит коробление или разрушение при значительных нагрузках на недостаточно прочные элементы геометрии.