An analysis of chosen surface texture parameters of flat models made with selected rapid technologies

Abstract

W artykule skupiono uwagę na wartościach wybranych parametrów SGP przedmiotów wykonanych rapid technologiami: FDM, Polymer Jetting i SLS. Analizowane powierzchnie zostały zmierzone metodą stykową z użyciem profilometru 3D. W procesach wytwarzania modeli stosowano materiały wyjściowe typowe dla tych technologii oraz różne dopuszczalne grubości warstw. SŁOWA KLUCZOWE: technologie przyrostowe, topografia powierzchni Attention is paid in this paper on the magnitudes of chosen surface texture parameters of models made with selected rapid technologies: FDM, Polymer Jetting and SLS. Analyzed surfaces were measured by contact method using a 3D profile measurement gauge. In manufacturing processes of making models there were used various input materials and allowable thicknesses of layers recommended for those technologies. KEYWORDS: additive technologies, surface topography Metodyka badańBadaniom poddano płaskie powierzchnie modeli wykonanych różnymi rapid technologiami: FDM, PolyJet oraz SLS. W procesach wytwarzania modeli wymienionymi rapid technologiami stosowano materiały wyjściowe zalecane dla poszczególnych technologii przez producentów wykorzystywanych maszyn oraz różne dopuszczalne grubości warstw (tablica).Topografię powierzchni modeli zmierzono ze pomocą profilometru stykowego TalyScan 150 z krokiem próbko-wania w osi X oraz w osi Y (osie poziome) równym 10 um. Na każdym modelu zmierzono 4 powierzchnie o wymiarach 3 mm x 3 mm. Mapy topografii oraz parametry 3D struktury geometrycznej powierzchni (SGP) wyznaczono w programie SPIP 6.4.2.Do analizy SGP wykonanych modeli przyjęto parametr wysokościowy Sa, a także parametr związany z funkcją autokorelacji Str20 [7]. TABLICA. Stosowane technologie i grubości warstwy przy wykonywaniu badanych modeli TechnologiaGrubość warstwy, mm Wyniki badańNa rys. 1 przedstawiono przykładowe mapy topografii analizowanych powierzchni modeli wykonanych różnymi rapid technologiami z różnymi grubościami warstw. Na powierzchniach modeli FDM poszczególne warstwy są wyraźnie widoczne, a struktura jest ukierunkowana. Modele PolyJet również odznaczają się ukierunkowaną strukturą, jednak ze względu na stosunkowo małą grubość warstw granice między nimi nie są widoczne. Modele SLS mają bardziej izotropową powierzchnię, przy czym na modelu wykonanym przy użyciu urządzenia firmy EOSINT w obrębie powierzchni pomiarowej ujawnia się pewne zróżni-cowanie. Na części badanej powierzchni -prawa część mapy topografii na rys. 1f -wysokości wzniesień są dużo większe niż w pozostałym obszarze.Zależności pomiędzy grubością warstwy oraz stosowaną metodą wytwarzania modelu i wybranymi parametrami SGP przedstawiono na rys. 2-3. Parametr Sa zależy istotnie zarówno od grubości warstwy, jak również od metody wytarzania (w tym również od producenta urządzenia). Największą wartość chropowatości powierzchni mają modele SLS wykonanych na urządzeniu firmy 3D Systems. Wartość średnia parametru Sa tych modeli jest niemal czterokrotnie większa niż dla modeli wykonanych na urzą-dzeniu firmy EOSINT.