SLA快速成型技术在RTV硅橡胶密封件制造中的应用精编.docx

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SLA快速成型技术在RTV硅橡胶密封件制造中的应用精编
SLA快速成型技术在RTV硅橡胶密封件制造中的应用
快速成型技术是以液态光敏聚合物(环氧树脂或/和丙烯酸树脂等)为原料，采用紫外线激光扫描分层成型实体的方法。立体平板印刷设备(Stereo Lithography Apparatus，简称SLA)是快速成型技术应用的重点设备之一，具有制作精度和原材料利用率高的特点，可用于制造形状复杂的高精度实体。本工作探讨SLA快速成型技术在室温硫化硅橡胶(RTV硅橡胶)密封件制造中的应用。
1技术原理
SLA快速成型分为三步:前处理、分层叠加自由成型和后处理。前处理是根据用户提供的图纸或实物进行成品的CAD设计，即三维建模，如有可能，还可对实物进行光学扫描或CT扫描，直接得到成品的三维模型，然后输出STL格式的三维模型文件(三角面片文件)，并在此基础上进行分层(厚度为0. 05~ mm)切片处理和支撑编辑处理(类似添加加工夹具，但支撑件与模具同时成型)。
分层叠加自由成型是快速成型的核心，包括切层制作与切层叠合，其原理如图1所示。具体过程是:紫外线激光对CAD设计的各分层截面逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚反应而交联固化;当该薄层固化后，工作台向下移动，在刚刚固化的树脂表面布放新的液态树脂层，同时刮刀进行水平往复运动，使液面保持水平，再进行新一层的扫描固化;新固化的树脂层牢固地粘合在前一固化层上，如此重复至实体成型完毕。
后处理就是从SLA中取出成型产品，进行打磨、抛光。
SLA快速成型技术可用于制作树脂模具，该模具适用于小批量、高精度的室温(低温)浇注成型橡胶制品的生产。
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甘肃省某医院所用CHO1型腹腔镜手术仪(德国ETM公司产品)的两种橡胶密封件(如图2和3所示)破损时，如果购买进口配件，一方面费用很高;另一方面不能及时到货，影响手术的正常开展。为此，我们按院方要求，在一个工作日完成这两种橡胶密封件的制作。
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模具制造
CAD设计
首先用游标卡尺、内径千分尺和外径千分尺等对破损橡胶密封件尺寸和安装轴进行精确测量，并根据所用胶料弹性和收缩率，确定密封件孔与轴配合的过盈量为~ mm。
完成密封件测绘后，进行模具的CAD设计，CAD设计的原则是用最少的材料构造模具。腹腔镜手术仪橡胶密封件模具的CAD模型如图4和5所示(均布6个浇注孔的端面为非装配面)，该模具型腔壁厚仅为
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完成模具的CAD设计后，将STL格式的三维模型文件传送至SLA快速成型机(型号为SPS450B，液槽尺寸为450 mm X 450 mm，西安交通大学先进制造技术研究所产品)，成型所用SPR-3010型光敏树脂(配方为:双酚A环氧树脂83,乙氧化己二醇二丙烯酸醋17,1,4-经***环己烷二乙烯基醚，二芳基六******酸硫锡盐，安息香双甲醚的耐水性、耐化学药品性、尺寸稳定性及韧性好，强度高，适用温度和湿度范围宽，可用于汽车部件、航空部件和医疗器械等的生产。
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