автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Исследование и разработка методов использования технологий быстрого прототипирования в приборостроении

На правах рукописи

БОБЦОВА СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ БЫСТРОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ

Специальность 05.11.14- Технология приборостроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в на кафедре технологии приборостроения Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: ОАО «ЛОМО»

Зашита состоится «29» ноября в 17 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.227.04 при Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: Санкт-Петербург, Кронверкский пр., дом 49, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ ИТМО.

Автореферат разослан «25» октября 2005 года.

Отзывы (в 2 экз.) по автореферату направлять в адрес университета: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49, ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 212.227.04, кандидат технических нау

Валетов Вячеслав Алексеевич

Васильков Дмитрий Витальевич

кандидат технических наук, доцент Ефимов Олег Иванович

доцент

Шалобаев Е.В.

мъмл

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Резкое ускорение темпов развития многих отраслей промышленности - реальность нашего времени. В странах с развитой рыночной экономикой достигнут самый высокий результат этого развития при ведущей, решающей роли технологии и неразрывно связанной с ней экономики. В силу различных обстоятельств Россия оказалась в роли догоняющей и для нас исследования, направленные на решение насущных технологических проблем, являются особенно актуальными. Ведущая роль приборостроения в техническом прогрессе общепризнана, а значит, решение технологических проблем в этой отрасли имеет особую и теоретическую, и практическую значимость.

Создание и внедрение новых технологий является важнейшей задачей нашей промышленности вообще и приборостроения в частности. При этом необходимо внедрять и технологии, созданные в зарубежных странах. Простой перенос таких технологий не всегда эффективен и требует выполнения тщательных исследований и разработки методик их применения в условиях отечественного производства. К числу новейших технологий, которые произвели переворот не только в изготовлении, но и проектировании изделий, относятся технологии быстрого прототипирования (ЯР-технологии), в основе которых лежат компьютерные технологии. Исследования возможности их применения в приборостроении позволяют решить многие не только технические, но и экономические задачи и диссертационная работа, направленная на решение таких задач является чрезвычайно актуальной.

Разработанные методики позволяют вести проектирование технологических процессов изготовления деталей приборов на современном уровне, увязывая эти техпроцессы непосредственно с процессом проектирования приборов.

Решение этой задачи стало возможным на базе исследования наиболее распространенных и развитых ЛР-технологий. Апробация разработанных методик применительно к конкретной ЯР-технологии для изготовления оптических деталей приборов подтвердила их эффективность, а при учете конкретных производственных условий эти методики могут использоваться и для изготовления других изделий.

Целью диссертационной работы является обоснование возможности и эффективности применения ЯР-технологий для изготовления деталей приборов, а также разработка методик применения данных технологий в реальном производстве.

В соответствии с поставленной целью, в диссертационной работе решались следующие задачи.

• анализ и обоснование выбора ЯР-технологий, приемлемых для использования на конкретных этапах создания изделий приборостроения;

• исследование возможностей выбранных по техническим и экономическим показателям ЯР-технологий;

• разработка методик использования ЯР-технологий на конкретных этапах создания изделий;

• разработка методик изготовления специальной оснастки, обеспечивающей требуемое качество изделий приборостроения, основываясь на принципах быстрого прототипирования;

• проведение экспериментальных исследований с целью оценки эффективности применения разработанных методик;

• разработка методики оценки экономической эффективности использования ЯР-технологий;

• внедрение разработанных методик. Научная новизна работы состоит в следующем:

• впервые разработаны методики использования технологий быстрого прототипирования для процесса создания типовых деталей приборов;

• произведены анализ, исследование и выбор материалов для вакуумного литья в силиконовые формы, обеспечивающих получение требуемых характеристик изделий приборостроения;

• разработаны методики проектирования технологических процессов изготовления типовых деталей приборов;

• разработана методика изготовления металлической оснастки, для производства изделий приборостроения, с использованием принципов ЯР-технологий.

На защиту выносятся следующие результаты

• методики использования ИР-технологий на различных этапах создания изделий приборостроения;

• методика расчета экономической эффективности применения новых технологий быстрого прототипирования в приборостроении. Практическая ценность работы

В результате проведенных исследований обеспечена возможность изготовления полимерных оптических деталей на основе применения технологий быстрого прототипирования. Разработка новых методик использования непосредственно ЯР-технологий и их принципов позволила сократить затраты на проектирование изделий приборостроения, а также на изготовление оснастки и малых партий оптических деталей. Апробация работы

Научные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях СПбГУ ИТМО в 2002, 2003 годах и научных семинарах Университета г. Бремен (Германия) в 2004 и 2005 годах.

Основные результаты работы внедрены на предприятии ЗАО «Инженерные технологии», ЗАО «Полиформ», а также на научно-производственном предприятии «Сигма-тест», о чем есть соответствующие акты внедрения. Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе учебное пособие с грифом УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 85 наименований, 3 приложений, содержит 121 страницы основного текста, 57 рисунков и 25 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности работы и дана краткая характеристика последним достижениям в технологии создания изделий, главными из которых являются так называемые генерированные технологии, особенно их разновидность — Rapid Prototyping (RP - технологии). Это не только принципиально новые технологии, позволяющие изготавливать изделия практически любой формы без традиционных станков, инструментов и оснастки, но и технологии, обеспечивающие резкое сокращение времени всего цикла создания изделия: от возникновения идеи до выхода изделия на рынок.

В первой главе дано определение технологиям быстрого прототипирования, произведен анализ данных технологий, а также определены задачи исследования.

Технологии быстрого прототипирования - это собирательный термин новых способов изготовления изделий, означающий класс процессов, которые автоматически создают сложные трехмерные физические объекты без инструментального их изготовления путем преобразования компьютерных данных.

Первый RP-метод, названный «Стереолитография» появился в 1987 году. В настоящее время существует несколько десятков различных RP-технологий. Их объединяет одно - схожий, послойный принцип построения физической модели.

На рисунке 1 приведена классификация RP-технологий в соответствии с тем, в каком агрегатном состоянии находится используемый материал.

RP-технологии нашли широкое применение в таких отраслях промышленности, как автомобиле- и самолетостроение, электроника, медицина, где создаются сложные машины и оборудование, изготавливается множество экспериментальных моделей и макетов деталей, требующих много времени для конструирования и изготовления.

Основные преимущества RP-технологий заключаются в следующем:

• они позволяют изготавливать изделия неограниченной сложности, при этом производительность процесса практически не зависит от сложности самого изделия;

• любая RP-установка пригодна для изготовления неограниченного разнообразия изделий и при этом не нужны никакие инструменты и приспособления;

• изготовление любого изделия можно начинать сразу после его создания в системе трехмерного компьютерного моделирования без какой либо технологической подготовки;

• они обеспечивают требуемую геометрическую точность и другие показатели качества изделий уже на стадии их проектировании (т.е. позволяют на ранней стадии обнаружить ошибки в конструкции и исправить их);

• эти технологии, как никакие другие, позволяют значительно сократить время от возникновения идеи до выхода изделия на рынок при значительном повышении качества изделий, что является решающими факторами экономической эффективности производства.

Рисунок 1. Классификация ИР-технологий

В процессе работы был проведен анализ наиболее распространенных технологий быстрого прототипирования. Оценены такие показатели, как стоимость оборудования, производительность установок, минимальная геометрическая точность получаемых изделий.

Проведенный анализ показал, что возможности ЯР - технологий далеко не полностью удовлетворяют требования к изделиям приборостроения ни по точности, ни по материалам, ни по производительности, присущей массовому производству. Поэтому использование прогрессивных ЯР - технологий в приборостроении требует проведения специальных исследований и разработки на их основе методик, позволяющих наиболее рационально применять конкретные ЯР - технологии на определенных этапах создания приборостроительной продукции.

В связи с вышеизложенным были запланированы задачи диссертационной работы.

Во второй главе излагаются результаты экспериментальных исследований применимости ЯР-технологий.

Технологии быстрого прототипирования достигли такого уровня, который позволил применять их на всех этапах создания изделий - от проектирования до серийного изготовления.

В настоящее время накоплен большой опыт успешного использования ЯР-технологий на стадиях проектирования и конструирования изделий.

Этого нельзя сказать о применении ЯР-технологий на стадии технологической подготовки производства и собственно производства изделий. Реальное внедрение новых методов в технологические процессы изготовления изделий требует проведения специальных исследований и разработки конкретных методик их использования.

Целью данной диссертационной работы являются исследования применимости RP-технологий в области приборостроения, а также проверка разработанных методик при изготовлении конкретной приборостроительной продукции.

С учетом имеющихся технических возможностей, а также на основании исследованиий различных свойств материалов, экспериментальные исследования проводились с использованием технологии трехмерной печати.

Так как по производительности процессов изготовления простых изделий RP-технологии проигрывают традиционным и, в целом, для серийного изготовления изделий из большинства металлов и сплавов пока не пригодны, перспективным представляется использование RP-технологий для изготовления оснастки (Rapid Tooling), с помощью которой реализуется серийное производство изделий.

Под термином Rapid Tooling - «быстрое оснащение» понимаются такие методы, которые позволяют создавать инструменты и пресс-формы для изготовления серийных изделий.

RP-технологии, а также технологии быстрого оснащения не только возможно, но и необходимо использовать для изготовления любой приборостроительной продукции. Это позволяет сократить время производства, улучшить качество изделий, избежать множества ошибок еще на стадии проектирования, что в конечном итоге ведет к снижению себестоимости изделия и повышению его конкурентоспособности на рынке.

Анализ возможностей RP-технологий и материалов, применяемых для изготовления изделий показал целесообразность их применения в области оптического приборостроения.

Для изготовления оптических деталей массового и крупносерийного производства наиболее рациональным способом является литье под давлением. Но, проблема возникает в том случае, когда необходимо изготовить небольшую партию изделий. В данном случае могут помочь новые технологии быстрого прототипирования и литье полиуретанов в эластичные силиконовые формы в вакууме.

На начальной стадии данного экспериментального исследования осуществлен анализ свойств материалов, из широкой номенклатуры которых, выбраны полиуретаны, являющиеся пригодными для производства оптических деталей. Наиболее подходящие для этой цели материалы представлены в таблице 1.

Для оценки возможности использования выбранных материалов в реальных оптических системах были определены следующие оптические характеристики: показатель преломления п*; средняя дисперсия n F ,с; спектральное пропускание Тх.

Были произведены измерения, в результате которых определены показатель преломления и средняя дисперсия исследуемых материалов (таблица 2).

Результаты измерений коэффициента спектрального пропускания представлены в виде графиков на рисунке 2.

Из рисунка 2 следует, что в видимой области спектра на длинах волн от 380 до 770 нм все, выбранные для исследования материалы, имеют коэффициент спектрального пропускания, равный 80-90 %.

На следующем этапе были проведены исследования материалов для создания моделей на пригодность их использования при изготовлении силиконовых форм.

Характеристики вс- 95 6091 9070 РХ 520 РХ521 НТ РХ 595 РиЗбб РиЗбб в

Конструкционные свойства Плотность, ГфИ 25°С, г/см"' 1.14 1,09 1,05 1,10 1,06 1,07 1,06 1,06

Твсрдосп по Шору, при 25 °С 82 0 81 О 70 А 80 0 80 0 82 О 80-85 О 80-85 О

Модуль упругости при изгибе, Н/мм3 2195 2835 - 2200 2100 2200 22502300 22502300

Предел прочности при растении, Н/ш1 54,0 58,9 4,3 52 55 - 50-52 50-52

Удлинение при разрыве, % 12 И 255 34 9 И 10-14 10-14

Теплостойкость, С 85 90 75 110 90 67 67

Технологические 1 свойства Усадка, % 0,2 0,7 0,3 0Л 0,2 0,3 0,34 0,195

Вязкость, МПа/с 550 400 800 10001600 400-600 200300 100120 100-120

Долговечность, ИИ» 5 8 4 13-18 16-24 15-20 10 10

Времд полимеризации, мин 45 120 180 90 120 45 - -

Таблица 2. Показатели преломления и средняя дисперсия исследуемых полиуретанов

Параметр Материал

5С-95 6091 9070 РХ520 РХ 521 НТ РХ595

п. 1,53 1,52 1,51 1,51 1,53 1,53

Пр-ч: 0,01 0,01 0,01 0,01 0 01 0,01

Для проведения испытаний выбраны следующие материалы: сплав Д16Т; сталь 40X13; латунь ЛС59-1; стекло органическое ТОСП; стекло оптическое К-8; модельный материал для ЛР - установки.

Данные материалы были выбраны исходя из того, что они являются общёприменимыми для изготовления моделей.

Из этих материалов были изготовлены контрольные образцы размером 60 * 25 * 5 мм. По каждому образцу изготовлено 5 силиконовых форм в соответствии с температурными режимами, указанными в таблице 3. Общее количество форм - 30 штук.

Данный температурный интервал является рабочим интервалом силикона, который был использован при изготовлении форм. При температуре менее 30 °С процесс полимеризации силикона очень длительный и не гарантирует получение формы. Температуру более 70 °С используемая марка силикона не выдерживает.

В каждой форме из материала РХ521НТ были изготовлены отливки, которые были измерены. Результаты измерений представлены на рис. 3.

100

3« 90

к

X то 80

о

с а 70

СГ S 60

о

i <в 50

с 40

и

£

а 30

я

s

в- 20

п

& 10

0

--;................... 11 ------ ■ ------------- .. L..... „ _ . .А____1 .. Í. !

i ',,)' ' -j "Г — -

¡ , ¡ ......................

ff/ ; : ! i

üS\' ... А ...... . Ä......! -i .i-.....

- SG-95 -6091 ■

I : i í i - -|

ti : 1 ff ' ' 1 1 i ----9070 --PX 595 -PX521HT J i

ti' ; i Ib ' ' r ' í ! 1 i

i ¡ ; i ? i - - 1

' < 1 ' - i ¡ i

i ■4- 1 ' ! i ♦ - ; ,— i— —i-i-1-1-V--h— ; - - i - . -i i -1-1

300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 Длина волны, нм

Рисунок 2. Кривые спектрального пропускания для исследуемых полиуретанов

Таблица 3. Температурные режимы изготовления силиконовых форм

Температура полимеризации, °С 30 40 50 60 70

Время полимеризации силиконовой формы, ч 12 10 7 4 2

Эти результаты показали, что использование органического стекла и модельного материала позволяет получать отливки, максимально приближенные по размерам к модели путем управления температурным режимом полимеризации силиконовых форм в более широком диапазоне.

Варьируя температурный режим полимеризации силиконовой формы, можно влиять на размер изготавливаемой отливки. Не редки случаи, когда просто необходимо уменьшить или увеличить размеры конечного изделия.

Нагревая силиконовую форму до большей или меньшей температуры, можно также менять размеры изделия непосредственно в процессе изготовления.

а А'

"тП <«)

где: Д1 - требуемое изменение температуры; °С, Д1 - требуемое изменение размера, мм; 1 - размер изделия, мм; к - коэффициент линейного расширения силикона, равный 1М0"4 мм/град.

0.1 0,05

5. о

ж

о

а *

Е -0,05 о

Ю

а

о 2

-0,1

» -0,15

о

5

-0,2 --0,25 --0.3

— Сплав Д16Т

— Модельный материал —• Стекло орг. ТОСП

—Стекло опт К8

- - Сталь 40X13

■ • - Латунь ЛС59-1 J_I_I_I_

25

30

65

70

35 40 45 50 55 60 Температура полимеризации, С

Рисунок 3 Зависимость размеров отливок от температуры полимеризации силиконовых форм

При этом требуемое изменение размера А/ определяется по результатам измерения ранее изготовленных изделий.

На следующем этапе были проведены экспериментальные исследования с целью определения оптимальных параметров процесса создания моделей оптических деталей с требуемыми точностными характеристиками методом послойного синтеза на ИР-установке. Для этого был использован метод полного факторного эксперимента.

По результатам измерений определены оптимальные параметры процесса создания моделей на ЯР-установке.

При изготовлении модели на ЯР-установке на ее поверхностях образуется система уступов, высота которых определяется толщиной слоя, геометрией поверхностей, «стратегией выращивания» модели. Для достижения технических требований, предъявляемых к оптическим поверхностям модели, необходима их доводка.

В качестве образцов для отработки технологии доводки были выбраны:

1. Пластина

2. Линза плоско-выпуклая (сфера)

3. Линза плоско-вогнутая (сфера)

4. Линза плоско-вогнутая (цилиндр)

5. Рассеиватель, (см. рис. 4).

Для доводки оптических поверхностей первых четырех образцов использовалось различное оборудование, инструмент, приспособления, такие как: плита доводочная, притиры, а также различные абразивные материалы (шлифовальная бумага, карбид кремния, алмазная паста). Все изделия были изготовлены на ЯР-установке с учетом оптимальных параметров процесса изготовления изделий.

Рассеиватель автодорожного светофора был изготовлен методом послойного синтеза на ЯР-установке в двух вариантах - оптической поверхностью вверх и вниз.

В первом варианте исполнение оптической поверхности обеспечивалось без использования материала поддержки, что определяется алгоритмом построения, заложенном в программу ИР-установки. Шероховатость оптической поверхности -в пределах Яг 0,8 мкм. Наплывов не наблюдалось. Поверхность - сплошная, без следов расслоения.

В варианте 2 исполнение оптической поверхности производилось с использованием материала поддержки, который позволил получить лучшую в сравнении с вариантом 1 воспроизводимость геометрии оптической поверхности, но при этом ее шероховатость (после удаления материала поддержки) - в пределах Яг 1,6 мкм, т.е. хуже, чем в первом варианте. Поверхность имеет слоистую структуру с остатками поддерживающего материала, которая не изменяется при дополнительной обработке.

Многократная промывка и продувка поверхности не дала положительных результатов. Поэтому для очистки поверхности модели в процессе эксперимента была предложена и отработана специальная технология доводки сложной оптической поверхности (см. 3.2).

Предложенная технология обеспечивает практически полный перенос инородных включений с поверхности модели в силикон.

По очищенным образцам изготовлены силиконовые формы и отливки из полиуретана РХ521НТ.

Критерием оценки точности изготовления модели данного рассеивателя, является интегральная выходная характеристика, полученная при испытаниях отливок из прозрачного полиуретана, изготовленных по этой модели. Выходная характеристика (интенсивность и форма светораспределения при измерении в параллельном пучке) зависит от точности выполнения оптической поверхности и ее шероховатости.

В качестве примера на рисунках 5 и 6 представлены результаты контроля светотехнических характеристик отливок 1-1 и 2-1. Как видно из этих рисунков, применение доводки поверхности образца 2-1 дает улучшение светотехнических характеристик по отношению к образцу 1-1, не прошедшему операцию доводки.

Далее отработана технология литья в силиконовые формы в вакууме на примере изделий «пластина плоско-параллельная», «линза», а также «фрагмент рассеивателя автодорожного светофора».

При планировании этого эксперимента также была применена теория полного факторного эксперимента. Проведенные исследования позволили определить оптимальные параметры литья полиуретанов в эластичные силиконовые формы в вакууме.

23.32*0.05

о"

•0173.2±0.1

А

Ч- " - Г , л. —Т

^ЬЛ

р/Тотв

'А

<01

«г> ч»

/<: -

«■

' V ■ ) -I г^

" "'/^1 • 'И-'

./" -Л

)—г М-.О, \

' ' ' , )л \а й

1 / . , £

^т-«--: 7//

./ /

ч.

•АГ. —

Ч

' йгВ 2

3*0,1

Т >

1 МА Г,. ,4

\ \ уТТШ

\ ®н

А-А (50:1)

/

Я 0,005 тах

1и0,05

ф Л» ■¡V.'» ■

'V Уч

К! §

О МО,005%

N

Рисунок 4. Фрагмент рассеивателя автодорожного светофора

В итоге:

1. Обоснован выбор полиуретанов, пригодных для изготовления оптических деталей.

2. Разработана технология доводки моделей различной конфигурации до необходимых параметров по точности и шероховатости поверхностей.

3. Создана и отработана технология очистки оптических поверхностей от загрязнений после механической обработки с применением заливки силиконом в вакууме.

4. На основании полученных результатов контроля параметров отливок найдены технологические режимы, позволяющие получать отливки, удовлетворяющие заданным техническим требованиям.

Угол излучения, град Рисунок 5. Диаграмма направленности образна 1-1 в вертикальной плоскости

Угол излучения, град

Рисунок 6. Диаграмма направленности образца 2-1 в вертикальной плоскости

В главе III представлены разработанные методики использования технологий быстрого прототипирования на разных стадиях изготовления изделий.

Быстрое изготовление моделей стало важнейшей частью процесса создания изделий на всех его стадиях и, особенно, на стадии конструкторской подготовки производства. Мировая практика уже накопила богатый опыт использования RP-технологий в области проектирования изделия.

Но на стадии технологической подготовки производства, RP-технологии используются недостаточно широко, и для их эффективного внедрения требуется разработка методик, базирующихся на соответствующих исследованиях. При этом необходимо выделить три основных направления:

• разработка методик применения RP-технологий для изготовления моделей;

• разработка методик применения RP-технологий для изготовления серийной продукции;

• разработка методик использования RP-технологий для изготовления оснастки, пригодной для производства крупносерийной продукции.

Кратко суть разработанных методик представлена ниже.

3.1. Методика изготовления сборной модели изделия

Сущность данной методики сводится к обоснованному сочетанию RP-технологий и традиционных технологий при изготовлении отдельных элементов изделия. Данная методика была отработана в процессе изготовления «линзы Френеля».

1. Создать модель изделия в системе 3-х мерного компьютерного моделирования.

2. Создать файл в формате STL из CAD-модели.

3. С помощью специальной программы сгенерировать элементы поддержки.

4. Разбить модель на слои.

5. Передать данные в формате STL на RP-установку.

6. Снять изготовленную модель с рабочего стола установки.

7. Отделить вспомогательные элементы поддержки от основного материала механическим путем и вымьгть водой.

8. Провести доработку поверхности модели.

9. Собрать блок единичных элементов в соответствии с чертежом линзы Френеля автодорожного светофора.

Ю.Произвести склейку при контроле точности совмещения элементов с использованием микроскопа.

11 .Вклеить блок единичных элементов в модель детали «Обойма».

12.Провести доводку поверхности модели в соответствии с разработанной методикой (см. пункт 3.2).

3.2. Методика доводки оптических поверхностей изделий, полученных с

помощью RP - технологии

Как уже было отмечено ранее, RP-технологии пока не обеспечивают высокую геометрическую точность деталей, характерную для изделий приборостроения. Это относится и к изделиям оптического приборостроения. Чтобы не отказываться от преимуществ RP-технологий была разработана данная методика.

1. Поместить модель в специальную емкость.

2. Тщательно размешать силикон.

3. Поместить емкость с силиконом в вакуумную камеру и произвести дегазацию.

4. Залить силикон в емкость с моделью.

5. Поместить емкость с моделью в вакуумную камеру.

6. Выдержать модель в силиконе в вакуумной камере в течение 10 минут.

7. Провести операцию полимеризации силикона, поместив модель в специальную камеру, соблюдая температурный (50° С) и временной (8 часов) режимы.

8. Вынуть емкость с моделью из камеры и отделить силиконовую подложку от изделия.

Рисунок 7 Схема доводки сложной оптической поверхности

В результате проведенной обработки происходит практически полный перенос инородных включений с поверхности модели в силикон, что обеспечивает требуемый уровень шероховатости поверхностей модели.

3.3 Методика изготовления изделий из полиуретанов методом литья в силиконовые формы

1. Подготовить модель для заливки силиконом:

• все имеющиеся отверстия заклеить скотчем;

• закрепить литники и выпоры;

• наклеить цветной скотч на торец стенки модели по линии будущего разъема;

• при необходимости покрыть модель специальными лаками для создания текстуры.

2. Подготовить емкость (опалубку) и поместить туда модель изделия.

3. Тщательно размешать силикон.

4. Поместить силикон в вакуумную камеру и произвести дегазацию.

5. Вынуть силикон из вакуумной камеры и залить в емкость с моделью.

6. Поместить опалубку в установку для дополнительной дегазации на 10 минут.

7. Произвести полимеризацию силикона, поместив модель в специальную камеру, соблюдая температурный (50° С) и временной (8 часов) режимы.

8. Вынуть емкость с моделью из камеры.

9. Извлечь блок силикона из опалубки.

10.Разрезать силиконовую форму по разделительной плоскости. 11 .Извлечь модель изделия.

12.0бработаггь силиконовую форму антиадгезивом.

13.Соединить обе части полученной формы и поместить в заливочную установку.

14.Тщательно взвесить компоненты материала, поместить в вакуумную камеру и произвести дегазацию.

15.Смешать компоненты и залить в силиконовую форму.

16.Перенести заполненную форму в термошкаф.

17.После отверждения полиуретана разобрать форму.

18.Извлечь готовое изделие.

19.Для изготовления следующего изделия необходимо повторить все действия, начиная с п. 12.

3.4 Методика изготовления пресс-форм, с использованием принципов ЛР - технологий

В крупносерийном и массовом производствах пластмассовых изделий стойкость пресс-форм должна обеспечивать изготовление тысяч изделий, что предопределяет необходимость использования металлических пресс-форм из качественных сталей.

Как известно, ЯР-технологии за счет послойного наращивания изделия позволяют получать любую форму и размеры поверхностей, включая закрытые полости. В результате анализа современных возможностей технологий быстрого прототипирования было определено, что для вышеуказанной цели больше всего подходит идея ЯР-технологии с использованием листовых материалов.

1. Изделие, в данном случае пресс-форму, спроектировать на компьютере (при этом, форма и размеры охлаждающих каналов соответствуют строгим теоретическим расчетам, гарантирующим высокое качество изготавливаемого изделия).

2. По результатам компьютерного проектирования, изготовить каждый слой с помощью лазерной установки из листового материала требуемой марки (в частном случае, эту операцию можно выполнять с помошью традиционных технологий (например, фрезерованием).

3. Собрать в пакет изготовленные из листового металла слои пресс-формы, и сжать их с помощью специальных устройств, например, скоб.

4. Сварить с помощью диффузионной сварки сжатый пакет листовых слоев (этот пакет приобретет монолитный характер, т.е. соответствующий по прочности цельному изделию). При использовании технологий, не требующих разогрева пластмасс до высоких температур вместо сварки можно использовать склеивание. В отдельных случаях вполне допустимым может оказаться простое механическое скрепление листов в единое целое с помощью, например, болтовых соединений.

5. В случае необходимости, улучшить функциональные поверхности пресс-формы с помощью подходящей традиционной технологии.

Разработанные методики отработаны и внедрены на предприятиях (акты внедрения имеются).

В четвертой главе проведена оценка экономической эффективности использования ИР-технологий в приборостроении.

ЯР-технологии открывают новые возможности, позволяющие и частую смену производимых изделий, и, одновременно, их относительно низкую стоимость.

В связи с этим возникает необходимость разработки новой методики определения экономической эффективности внедрения новых технологий.

Принятие того или иного решения при разработке новых или совершенствовании действующих технологических процессов изготовления приборостроительной продукции всегда основывается на сравнении полученных технико-экономических показателей возможных вариантов.

Для оценки экономической эффективности использования технологий быстрого прототипирования проведены следующие расчеты: капиталовложений в основные фонды; калькуляции себестоимости продукции.

Основные фоны объекта укрупнено состоят из следующих групп фондов:

аренда или покупка площадей (Флл); оборудования ( Фоб ); инструментов и

приспособлений (Финс); инвентаря (Финв).

Таким образом, формула для традиционного расчета капитальных вложений имеет следующий вид:

ИНГ + ФИНВ (2)

Благодаря внедрению технологий быстрого прототипирования эту формулу можно представить в следующем виде:

Ф = 0,\Фпл+0$ФОБ{3)

Себестоимость продукции - совокупная оценка природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов, а также других затрат на производство и реализацию продукции. Полная себестоимость включает в себя следующие статьи затрат: затраты на основные материалы и полуфабрикаты -

См; заработная плата рабочих, учитывающая отчисления на социальное страхование по заработной плате - 3оп; амортизационные отчисления от

оборудования - С а о расходы по содержанию и эксплуатации оборудования -С с о ; амортизационные отчисления на содержание производственных площадей -^а пл ; потери на технологический брак - СБ ; накладные расходы Сн р • непроизводственные расходы - Си 3.

Исходя из этого, формула калькуляции себестоимости при оценке экономической эффективности изготовления формообразующих пресс-формы традиционными методами имеет следующий вид:

С = См +3оп +СА0 +Ссо +САПЛ +СБ +СНР +СНЗ (4)

При использовании новой технологии быстрого прототипирования расчет себестоимости продукции можно представить в следующем виде:

С = 0,6 • См + 0,7 • 30 п +САО +Ссо +0,2-САПЛ +СНР +СНЗ (5)

На основании сравнения формул 2, 3, а также 4, 5 построены диаграммы, которые демонстрируют соотношение затрат на капитальные вложения и

себестоимость продукции при использовании традиционных технологий и технологий быстрого прототипирования.

Рисунок 8 наглядно показывает сокращение затрат на капитальные вложения при внедрении ЯР-технологий. Стоимость аренды сокращается на 80%. Затраты на оборудование снижаются на 20%, в основном, за счет снижения транспортных и пуско-наладочных работ. Затраты же на дополнительный инструмент и инвентарь настолько незначительны, что при расчете капитальных вложений их можно совсем не учитывать.

инвентарь

затраты на инструмент

затраты на оборудование

аренда помещения

1........................

Г 1

_

- -—.................-и /................А. ........./ ■ /-

0,2

0.4

06

□ "фадоцпоннье технологии

0.8

■ ЯР-технологии

Рисунок 8 Сравнение величины капитальных вложений при внедрении технологий быстрого

прототипирования

На рисунке 9 представлено сокращение себестоимости продукции при внедрении ЯР-технологий. Существенно уменьшается расход основных материалов, а также потерь на брак практически на 50%. В связи с сокращением площадей, на 80% уменьшаются амортизационные отчисления. Таким образом, при внедрении ИР-технологий себестоимость продукции можно существенно сократить.

Заключение

В ходе проведенных в рамках диссертационной работы исследований получены следующие результаты:

1. Изучены литературные источники (как российские, так и иностранные), в том числе периодическая литература. Сделан вывод о том, что большая часть из них посвящена простому описанию существующих технологий быстрого прототипирования без исследований возможности их применения как в приборостроении в целом, так и в оптическом приборостроении в частности.

2. Произведен анализ наиболее распространенных на сегодняшний день ЯР-технологий, с целью определения возможностей их применения на различных этапах создания изделий приборостроения при помощи сопоставления важнейших характеристик, таких как производительность, геометрическая точность изготавливаемых изделий, используемый материал.

накладные расходы потери на брак амортизация площадей ремонт оборудования амортизация оборудования заработная плата материалы

! ..............1

1

1 1-,

Г-Iе-Iй-г--г -Г

О 02 0,4 0,6 О Трщдииионньк технологии

03 1

■ РР-«ЯМГНПМ

Рисунок 9 Сравнение себестоимости изготовления изделий при внедрении технологий быстрого прототипирования

3. Проведены экспериментальные исследования в ходе которых:

• на основании измерений оптических характеристик, выбраны полиуретаны пригодные для изготовления оптических изделий методом литья в эластичные силиконовые формы;

• найдены технологические режимы литья, которые позволяют изготовление изделий с требуемыми показателями качества.

4. Разработаны методики использования технологий быстрого прототипирования на различных стадиях создания изделия. Практическое использование данных методик с положительными результатами (смотри акты внедрения - приложения 1, 2, 3) подтверждает целесообразность более широкого внедрения ЯР-технологий.

5. Разработана методика изготовления металлической оснастки для создания изделий приборостроения с использованием принципов ЯР-технологий.

6. Определены особенности расчета экономической эффективности при использовании ЯР-технологий в приборостроении. Построены диаграммы, демонстрирующие несомненные преимущества этих инновационных технологий при их внедрении в изготовление изделий приборостроения.

»21199

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Бобцова C.B., Валетов В.А. Возможности использования технологий быстрого прототипирования в приборостроении. // Научно-технический вестник СПб ГИТМО (ТУ) , 2001. - № 3. - С. 97-103.

2. Космачева Г.А., Дубова Т.М., Бобцова C.B. Разработка новых технологических процессов быстрого изготовления моделей и оснастки. // Отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе. № гос.рег. 01.2.00 314202. СПб. ЗАО "Полиформ"., 2003. - 40 с.

3. Валетов В.А., Бобцова C.B. Влияние RP - технологий на качество изделий. // Инструмент и технологии. - 2004. - № 19-20. - С. 20-24.

4. Валетов В.А., Бобцова C.B. Технология быстрых прототипов и их использование в приборостроении. // Тез. докл.: Фридлендеровские чтения -Фундаментальные и прикладные проблемы теории точности процессов, машин, приборов и систем. В 2-х ч.ч. Ч. 2. СПб.; ИПМаш РАН, 2004. - С. 154160.

5. Валетов В.А., Бобцова C.B. Новые технологии в приборостроении. Учебное пособие. - СПб.: ГУ ИТМО, 2004. - 120 с.

6. Бобцова C.B., Валетов В.А. Применение RP-технологий для изготовления технологической оснастки. // Тез. докл. III Международной научно-практической конференции: Диагностика, эксплуатация, ремонт, восстановление, модернизация оборудования, современные технологии», 2005.-С. 38-41.

РНБ Русский фонд

18561

Тиражирование и брошюровка выполнены в Центре «Университетские телекоммуникации». Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14. Тел. (812)233-46-69

Объем 1 п.л.

Тираж 100 экз.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ БЫСТРОГО

ПРОТОТИПИРОВАНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИМЕНИМОСТИ RP-ТЕХНОЛОГИЙ.

2.1 Анализ технологических и эксплуатационных свойств материалов, используемых в RP-технологиях.

2.2 Актуальность и целесообразность исследования возможности изготовления оптических изделий RP - методами.

2.3 Предварительный выбор материалов для изготовления оптических деталей методами быстрого прототипирования.

2.4 Проверка оптических характеристик материалов, используемых в эксперименте.

2.5 Исследование материалов для создания моделей на пригодность их использования при изготовлении силиконовых форм.

2.6 Анализ технологий изготовления моделей в применении к выбранным материалам.

2.7 Определение геометрических параметров моделей оптических деталей, изготовленных методом послойного синтеза на RP-установке.

2.8 Применение RP - технологий в процессе изготовления оптических изделий.

2.9 Выбор типовых представителей оптических деталей для разработки технологии литья.

2.10 Отработка технологии изготовления оптических деталей из полиуретанов методом вакуумного литья в силиконовые формы при различных режимах и схемах заливки.

ГЛАВА Ш РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ БЫСТРОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ.

3.1 Методика изготовления сборной модели изделия.

3.2 Методика доводки оптических поверхностей изделий, полученных с помощью RP - технологии.

3.3 Методика изготовления изделий из полиуретанов методом литья в силиконовые формы.

3.4 Методика изготовления пресс-форм с использованием принципов RP - технологий.

ГЛАВА IV ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ RP - ТЕХНОЛОГИЙ В

ПРИБОРОСТРОЕНИИ.

Резкое ускорение темпов развития многих отраслей деятельности человека - реальность нашего времени. В странах с развитой рыночной экономикой достигнут самый высокий результат этой деятельности при ведущей, решающей роли технологии и неразрывно связанной с ней экономики. В силу различных обстоятельств Россия оказалась в роли догоняющей и для нас исследования, направленные на решение насущных технологических проблем, являются особенно актуальными. Ведущая роль приборостроения в техническом прогрессе общепризнанна, а значит, решение технологических проблем в этой отрасли имеет особую и теоретическую, и практическую значимость.

Последними достижениями в технологии создания изделий являются так называемые генерированные технологии, особенно их разновидность -Rapid Prototyping (технологии быстрого прототипирования или RP-технологии). Это не только принципиально новые технологии, позволяющие изготавливать изделия практически любой формы без традиционных станков, инструментов и оснастки, но и технологии, обеспечивающие резкое сокращение времени всего цикла создания изделия: от возникновения идеи до выхода изделия на рынок.

Как известно, в реальной рыночной экономике главной конечной целью является получение максимальной прибыли. Известно также, что это возможно как минимум при двух условиях:

• отсутствие конкурента на рынке, т.е. выход на рынок ранее конкурентов;

• обеспечение высокого качества изделий.

Для выполнения этих главных условий у RP - технологий в настоящее время нет конкурентов.

Основной задачей данной диссертационной работы является проведение исследований, позволяющих использовать RP - технологии в создании приборов в условиях реальной российской экономики. При этом впервые создание приборов от возникновения идеи до серийного производства рассматривается как единый процесс. Разработанные методики использования RP - технологий на различных этапах создания приборов позволяют минимизировать время создания и обеспечивают высокое качество приборов. Эти методики проверены при создании конкретных изделий и могут быть использованы для обеспечения вышеуказанных условий при создании любой приборостроительной продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенных в рамках диссертационной работы исследований получены следующие результаты:

1. Изучены литературные источники (как российские, так и иностранные), в том числе периодическая литература. Сделан вывод о том, что большая часть из них посвящена простому описанию существующих технологий быстрого прототипирования без исследований возможности их применения как в приборостроении в целом, так и в оптическом приборостроении в частности.

2. Произведен анализ наиболее распространенных на сегодняшний день RP-технологий с целью определения возможностей их применения на различных этапах создания изделий приборостроения при помощи сопоставления важнейших характеристик, таких как производительность, геометрическая точность изготавливаемых изделий, используемый материал.

3. Проведены экспериментальные исследования в ходе которых:

• на основании измерений оптических характеристик выбраны полиуретаны пригодные для изготовления оптических изделий методом литья в эластичные силиконовые формы;

• найдены технологические режимы литья, которые позволяют изготовление изделий с требуемыми показателями качества.

4. Разработаны методики использования технологий быстрого прототипирования на различных стадиях создания изделия. Практическое использование данных методик с положительными результатами (смотри акты внедрения - приложения 1, 2, 3) подтверждает целесообразность их более широкого внедрения.

5. Разработана методика изготовления металлической оснастки для изготовления изделий приборостроения с использованием принципов RP-технологий.

6. Определены особенности расчета экономической эффективности при использовании RP-технологий в приборостроении. Построены диаграммы, демонстрирующие несомненные преимущества этих инновационных технологий при их внедрении в изготовление изделий приборостроения.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе учебное пособие с грифом УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники.

Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях СПбГУ ИТМО 2002,

2003 годах, а также научных семинарах Университета Бремен (Германия) в

2004 и 2005 годах.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. -280 с.

2. Адлер Ю.П., Грановский Ю.В., Маркова Е.В. Теория эксперимента: прошлое, настоящее, будущее. -М.: Знание, 1982.

3. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента. М.: Радио и связь, 1983.

4. Белов A.M., Добрин Г.Н., Зубарев Ю.М. Экономические расчеты в курсовых и дипломных проектах по технологическим специальностям. Учебное пособие / Под редакцией д-ра экон. наук, проф. О.В. Завьялова. СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1999. - 77 с.

5. Бобцова С.В. Использование RP-технологий в приборостроении. // XXXIV научная и учебно-методическая конференция СПбГУ ИТМО. 2-4 февраля 2005.

6. Бобцова С.В., Валетов В.А. Возможности использования технологий быстрого прототипирования в приборостроении. // Научно-технический вестник, № 3, 2001. С. 97-103

7. Валетов В.А., Бобцова С.В. Влияние RP-технологий на качество изделий. // Инструмент и технологии, 19-20, СПб., 2004. С. 20-24.

8. Валетов В.А., Бобцова С.В. Технология быстрых прототипов и их использование в приборостроении. // Фундаментальные иприкладные проблемы теории точности процессов, машин, приборов и систем. СПб., часть 2. С. 154-160.

9. Валетов В.А., Бобцова С.В. Новые технологии в приборостроении. Учебное пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2004. - 120 с.

10. ГОСТ 19927-74 Пластмассы. Методы определения показателя преломления. М.: Издательство стандартов, 1974.

11. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры игхарактеристики. М.: Издательство стандартов, 1973.

12. ГОСТ 28869-90 Материалы оптические. Методы измерений показателя преломления. М., 1990.

13. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1985. - 448 с.

14. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. М.: Мир, 1981.

15. Космачева Г.А., Дубова Т.М., Бобцова С.В. Разработка новых технологических процессов быстрого изготовления моделей и оснастки. Отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе. № госрегистрации 01.2.00 314202. СПб., 2003.

16. Ландсберг Г.С. Общий курс физики. Том HI. Оптика. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952.-728 с.

17. Матанин А.А. Технология машиностроения: Учебн. Л.: Машиностроение, 1985.-496 с.

18. Математический энциклопедический словарь. / Гл. ред. Ю.В. Прохоров. М.: Советская энциклопедия, 1988. - 847 с.

19. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971.

20. Планирование эксперимента. / Под ред. Г.К. Крута. М.: Наука, 1966.-424 с.Ъ

21. Проектирование технологических процессов в машиностроении. / Под ред. д.т.н., профессора И.П. Филонова. Минск: УП «Технопринт», 2003 - 910 с.

22. Рогов В.А., Ушомирская JI.A., Чудаков А.Д. Основы высоких технологий. -М.: Вузовская книга, 2001.

23. Справочник конструктора оптико-механических приборов. / М.Я. Кругер, В.А. Панов, и др. Д.: Машиностроение, 1980 742 с.

24. Справочник технолога оптика. / Под ред. С.М. Кузнецова, М.А. Окатова. - Д.: Машиностроение, 1983. - 414 с.

25. Справочник технолога оптика. / Под ред. М.А. Окатова. - СПб.: Политехника, 2004. - 679 с.

26. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т. Т. 1 / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. -М. Машиностроение-1, 2001. 912 с.

27. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т. Т. 2 / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. -М. Машиностроение-1, 2001. 944 с.

28. Технология конструкционных материалов. / Под ред. д.т.н. A.M. Дальского, М.: Машиностроение, 2003.

29. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / A.M. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. ред. A.M. Дальского. -2-е изд., пререраб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. - 448 с.

30. Технология оптических деталей под ред. д.т.н. М.Н. Семибратова. -М.: Машиностроение, 1978. 415 с.

31. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. - 552 с.

32. Шишмарев В.Ю. Машиностроительное производство. Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2004 - 352 с.

33. Яворский В.А. Планирование научного эксперимента и обработка экспериментальных данных. Московский физико-технический институт. Долгопрудный, 2005. 21 с.

34. Auf dem Weg zum Serienteil. Werkzeug & Formenbau, November 1995.

35. CAD/CAM/PLM-Handbuch 2003/04. / Karl Obermann. Munchen u.a.: Hanser, 2003.

36. Dolenc, A. Software Tools for Rapid Prototyping Technologies in Manufacturing. Acta Polytechnica Scandinavica, No. 62, Helsinki, 1993.

37. Dusel, K.H.; Eyerer, P.: Materialien fur Rapid Tooling Technologien. Tagungsumdruck, 4. Anwendertagung Produkt- und Prozessentwicklung mit neuen Technologien, Dresden, 1996.

38. Eberlein, W. Schnell vom digitalen Produktmodell zur Form. / 3D Erfahrungsforum Werkzeug- und Formenbau. Darmstadt, 26./27. Februar 1998.

39. Eckstein, M.: Rapid Metal Prototyping. 41. Internationales wissenschaftliches Kolloquium, TU Ilmenau, 23.-26. September 1996.

40. Flexible Integration von Rapid-prototyping-Prozessketten in die Produktenstehung. / Dreher, Stefan, 2005.

41. Everheim, W., Klocke, F. Werkzeugbau mit Zukunft: Strategie und Technologie. Berlin Heildelberg. Springer, 1998.

42. Gasser, A. Herstellung metsllischer Bauteile durch Selektives Lasersintern und Lasergenerieren. NCG Tagung Arbeitskreis Rapid Prototyping, LBBZ, Aachen, Dezember 1995.

43. Ganzheitliche Technologiebewertung: ein Modell zur Bewertung unterschiedlicher Produktionstechnologien. / Karl Hall. 1. Aufl. -Wiesbaden: Dt. Univ. -Verl., 2002.

44. Gebhardt, A. Rapid Prototyping. Werkzeuge fur die schnelle Produktentwicklung. Munchen, Hanser 1996.

45. Gebhardt, A. Rapid Prototyping. Werkzeuge fiir die schnelle Produktentwicklung. Munchen, Hanser 2000.

46. Geuer, A. Einsatzpotentiale des Rapid Prototyping in der Produktentwicklung. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 1996.

47. Griinwald, F. Fertigungsverfahren in der Geratetechnik. Carl Hanser Verlag Munchen Wien, 1985.

48. Haferkamp, H., Bach, F.W., Gerken, J. Rapid Manufacturing of Metal Parts by Laser Sintering. 28th International Symposium on Automotive Technology and Automation, IS ATA. Stuttgart, 1995.

49. Joppe, M. VisCam RP Vom CAD direct zur RP-Maschine ohne STL. / Proceedings of International User's Conference on Rapid Prototyping & Rapid Tooling & Rapid Manufacturing, uRapid 2000, Berlin 29^-31st May 2000, Germany, pp 155-170.

50. Kaschka, U. Methodik zur Entscheidungsuntersttitzung bei der Auswahl und Bewertung von konventionellen und Rapid Tooling Prozessketten, Shacker Verlag, Aachen, 1999.

51. Keller, В.; Luck, Т.; Eyerer, P. Prototypen und Kleinstserien, Kunststoffe. Carl Hanser Verlag Munchen, November 1995.

52. Klocke, F; Nolken, S. Verfahren und Prozessketten zur Fertigung metallischer Bauteile und Werkzeuge. Spektrum der Wissenschaft. April, 1995.

53. Konstruieren mit CATIA V5: Methodik der parametisch-assoziativen Flachenmodellierung. / Egbert BraB. 3., vollst. neu bearb. und erw. Aufl. - Mtinchen: Hanser, 2005.

54. Langen, M. Einsatz der Stereolithographie fur das Rapid Toolig in der SpritzgieBverarbeitung. 3. Anwendertagung Intelligente Produktionssysteme Solid Freeform Manufacturing. Dresden, September, 1995.

55. Lohner, A. DLMS Der schnelle Weg zum Kleinserien-Spritzgiessteil. Prazisionslaserstrahlfertigungstechnik fur den Maschinenbau, Meisenbach Bamberg, 1996, S. 97-109.

56. Lorenzen, J.; Breitinger, F. Rapid Tooling Verfahren zur schnellen Herstellung von Prototypenwerkzeugen. Tagungsunmdruck, Kapitel 8. Verkiirzung von Entwicklungszeiten durch Rapid Prototyping, EUROFORUM-Konferenz. Koln, 24.-25. Oktober, 1996.

57. Menges, G. Anletung zum Bau von Spritzgiesswerkzeugen: mit 62 Tabellen 5., vollig tiberarb. Aufl. Mtinchen u.a.: Hanser, 1999.

58. Moderne Konstruktionsmethoden im Maschinenbau. / Peter Kohler. 1. Aufl. Wtirzburg: Vogel, 2002.

59. Mtiller, D.H., Weitzel, R. Datenverarbeitung und Prozessplannung ftir Rapid Prototyping Verfahren. Bremer Institut Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft an der Universitat Bremen.

60. Mtiller, D.H., Mtiller, H. Rapid Prototyping Verfahren. Eigenschaften, Anwendung und Verbreitung. Bremer Institut Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft an der Universitat Bremen.

61. Optik fur Ingenieure : Grundlagen; mit 28 Tabellen. / Pedrotti, Frank L. -3., bearb. und aktualisierte Aufl. Berlin u.a.: Springer, 2005.

62. Pohl, H. Die Herstellung metallischer Werkstticke mit dem ProMetal Rapid Tooling Prozess. Tagungsband, VDI-Seminar Rapid Prototyping & Rapid Tooling, Aachen, 2002.

63. Rapid Prototyping: mit neuen Technologien schnell vom Entwurf zum Serienprodukt; Augsburg, 16. Juli 1997. / Gunther Reinhart. Mtinchen: Utz, Wiss., 1997.

64. Rapid prototyping & tooling: Potentiale Erfahrungen - Praxisbeispiele - Trends. Tagung Duisburg. 26. September 2002. / Gesellschaft Produktionstechnik. - Dusseldorf: VDI-Verlag, 2002.

65. Rapid Prototyping & Tooling. Tagung Duisburg, 26. September 2002.

66. Rapid Tooling: neue Strategien fur den Werkzeug- und Formenbau; Augsburg, 15. Oktober 1998. / Milberg Joahim. Mtinchen: Utz, Wiss., 1998.

67. Rapid Tooling: SpritzgieBen mit Prototyp-Werkzeugen und der EinfluB auf die Bauteileigenschaften. / Karl-Heinz Dusel, 2000.

68. Santek, D., Dureteck, I. Rapid Prototyping schneller Modellbau aus CAD-Daten. Osterreichische Kunststoffzeitschrift 27, 1996.

69. Reinhart, G., Lorenzen, J. Rapid Tolling Technologien zur schnellen Herstellung von Prototypen und Vorserienwerkzeugen. 3D Erfahrungsforum Werkzeug- und Formenbau. Darmstadt, 26.121. Februar 1998.

70. Shellabear, M. Bindemittel ade Neue Wege beim Lasersintern. Laserpraxis, Juni 1995.

71. Schlink, H. Bestimmung von Funktionkosten: Grundlagen fur die kostenorientierte Entwicklung technischer Produkte. DUV. GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2004.

72. Technische Optik: Grundlagen und Anwendungen. / Schroder, G. 9., erw. Aufl. - Wurzburg: Vogel, 2002.

73. The International Journal on Technologies for Rapid Product Development and Direct Manufacturing. / Rapid Prototyping Journal, Nr. 5, 2004.

74. Weitzel, R. Maschinenneutrale ProzeBdatenaufbereitung fiir Schichtfertigungsverfahren. Diplomarbeit am Fachbereich Informatik der Universitat Bremen, Mai 2000.

75. Werkzeuge fiir die Kunststoffverarbeitung: Bauarten, Herstellung, Betrieb; mit 53 Tabellen / Giinter Mennig. 4. Aufl. - Mtinchen u.a.: Hanser, 1995.

76. Wiesner, P.; Eckstein, M. u.a. Rapid Prototyping durch Laserschneiden und DiffusionsschweiBen. Proceedings of the 6th European Conference on Laser Treatment of Materials, ECLAT, Vol. 2. September 16-18, 1996.

77. Wirth, J. Rapid Modeling: Gegenstandliches CAD fiir die „begreifbare" Produktgestaltung. Carl Hanser Verlag Mtinchen Wien, 2002.

78. Wirtz, H. Selektives Lasersintern von Keramikformschalen fiir GieBanwendungen, Dissertation, Aachen. Shaker Verlag, 2000.

79. Wohlers, Terry Т., Wohlers Associates, Inc.: Rapid Prototyping & Tooling. Weltweite Brancheniibersicht 1999. Fort Collins, Colorado.

80. Wohlers, Terry Т., Wohlers Associates, Inc.: Wohlers Report 2000. Rapid Prototyping & Tooling State of the Industry.Annual Worldwide Progress Report. Fort Collins, Colorado, 2000.

81. Генеральный директор, к.т.н. Гл. инженер Руководитель группы Ведущий конструктор1. Акт о внедрениирезультатов научно-исследовательских разработок в практическуюдеятельность

82. Генеральный директор Технический директор Инженер-технолог1. Сигма-Тест

83. Научно-производственное предприятие

84. РОССИЯ, 192148, Санкт-Петербург, ул. Седова, 15, тел./факс: (812) 265-34-48; e-mail: sigmatestfijmail ru

85. Методики создания моделей корпусных деталей приборов.

86. Методики изготовления корпусных деталей приборов методом литья полиуретанов в эластичные силиконовые формы.

87. Рекомендаций по проведению оценки экономической эффективности применения технологий быстрого прототипирования в приборостроении.

88. Использование указанных материалов позволяет:• сократить время конструирования приборов;• снизить стоимость изготовления;• повысить качество производимых деталей приборов.

89. Ожидаемый экономический эффект от внедрения выполненных разработок составляет 380 тыс. рублей.