ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
91
УДК 37(09) 84/6(970)
И.Е. Ма л о в , И.Н. Ши г а н о в
ОСОБЕННОСТИ ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ
КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ СТЕРЕОЛИТОГРАФИИ
С ЛАЗЕРАМИ ВИДИМОГО ДИАПАЗОНА
ГЕНЕРАЦИИ
В настоящее время на рынке быстрого прототипирования предлагается
широкий спектр фотополимеризующихся композиций (ФПК) для лазер-
ной стереолитографии с ультрафиолетовым фотоинициирующим излу-
чением. Данные композиции изготовляют на основе акриловых и эпок-
сидных мономеров. Наряду с этим разрабатываются ФПК, способные
полимеризоваться под действием видимого излучения. Использование
таких композиций позволит снизить стоимость стереолитографиче-
ского оборудования, оснастив его лазерами, генерирующими излучение
видимого диапазона. Исследования процессов поглощения видимого излу-
чения новыми ФПК показали тенденции, схожие с процессами поглоще-
ния ультрафиолетового излучения традиционными композициями.
E-mail:
ltrp@mail.ru
Ключевые слова
:
фотополимеризующаяся композиция (ФПК), полиме-
ризация, стереолитография, ультрафиолетовое излучение, видимое из-
лучение, фотоинициирование, поглощение.
Большинство лазерных технологий обработки материалов осно-
ваны на физических процессах: нагрев, плавление, испарение, разло-
жение и т. п. В основу рассматриваемого в статье процесса лазерной
стереолитографии положен иной тип воздействия лазерного луча на
неметаллические среды — фотоинициирование химических процес-
сов полимеризации мономеров путем разрыва и образования кова-
лентных связей. Использование лазерного излучения в фотохимиче-
ских процессах представляет значительный интерес вследствие его
когерентности и монохроматичности, а также возможности избира-
тельно и пространственно-селективно воздействовать на вещество.
В лазерной стереолитографии формирование трехмерного объек-
та осуществляется путем послойной полимеризации жидкой компо-
зиции. Этот метод включает в себя:
—
создание компьютерного образа детали;
—
разбиение образа на тонкие слои;
—
расчет траектории движения лазерного луча и последователь-
ное воспроизведение соответствующих поперечных сечений на по-
верхности жидкой фотополимеризующейся композиции (ФПК) сфо-
кусированным пучком инициирующего полимеризацию лазерного
излучения путем перемещения его по заданной траектории.
В месте воздействия луча жидкая ФПК переходит в твердое со-
стояние с образованием тела выращиваемого изделия.