Материалы_3D_печати_и_технология_ламинирования_LOM

1. Материалы 3D-печати и технология ламинирования (LOM) для создания крупногабаритных макетов»

Выполнила:

2. Суть доклада

• Цель: Исследовать спектр материалов для аддитивных технологий и детально изучить технологию LOM как пример использования
альтернативных пластику материалов.
• Задачи:
• Классифицировать основные материалы для 3D-печати по свойствам и назначению.
• Определить критерии выбора материала («что, где, когда»).
• Изучить принцип работы технологии ламинирования (LOM).
• Проанализировать преимущества, недостатки и область применения LOM.
• Сравнить LOM с другими технологиями прототипирования.
• Объект
исследования:
Технологии
и
материалы
аддитивного
Предмет исследования: Композитные материалы и технология LOM для создания крупногабаритных макетов.
• Структура доклада: Введение, Глава 1 (Материалы), Глава 2 (LOM), Заключение.
производства.

3. Классификация материалов 3D-печати (FDM/FFF)

*Рис. 1.1 — Основные типы филаментов для FDM-печати*
Класс материалов
Примеры
Ключевые свойства
Базовые термопласты
PLA, ABS, PETG
Баланс цены и качества, простота печати.
Инженерные пластики
PA (Нейлон), TPU, PC
Высокая прочность, гибкость,
термостойкость.
Композитные филаменты
PLA/ABS + древесина, металл, карбон
Имитация свойств иного материала
(дерево, металл), повышенная жесткость.
Критерий выбора: Функционал детали → Условия эксплуатации → Сложность печати → Бюджет.

4. Композитные материалы: расширение границ

Таблица 1.1 — Сравнительный анализ композитных филаментов
«Где» использовать
«Когда» выбирать
Древесно-полимерный
Дизайн, макеты, интерьер.
Нужен вид/фактура дерева
сложной формы.
Засоряет сопло, постобработка
(шлифовка, покраска).
Металло-полимерный
Ювелирные мастер-модели,
дизайн.
Требуется «металлический»
вид для последующей
обработки.
Абразивен, требует твердого
сопла, тяжелый.
С карбоновым волокном
Жесткие легкие детали
(кронштейны).
Критична жесткость при малом
весе.
Высокая абразивность,
хрупкость на излом.
Тип композита
Вывод: Композиты расширяют эстетические и функциональные возможности FDM-печати.
Особенности печати

5.  LOM: Технология, основанная на материале

LOM: Технология, основанная на
материале
• Объект глубокого изучения: Laminated Object Manufacturing (LOM)
• Физический принцип: Создание объекта путем послойного склеивания и вырезки контуров из листового материала.
• Ключевой
тезис:
LOM — это аддитивная технология, где в качестве основного материала используется не пластик, а композиты на основе
бумаги, полимерной пленки или металлической фольги.
• Используемые материалы:
• Специальная бумага с клеевым покрытием (базовый, дешевый материал).
• Полимерные пленки (ПВХ, ABS) и композиты (армированные тканью).
• Металлическая фольга (для создания плотных металлических деталей).

6. Принцип работы технологии LOM

• Подача материала: Рулон листового материала подается на платформу.
• Нанесение/активация клея: Термовалик прикатывает слой, активируя клеевой состав.
• Лазерная резка: Лазер или нож вырезает контур текущего сечения модели.
• Сепарация: Платформа опускается; отходы формируют поддерживающую сетку.
• Циклическое повторение: Процесс повторяется до полного построения объекта.
• Извлечение и постобработка: Готовый объект извлекается из блока-матрицы.

7.  Сравнительный анализ и области применения LOM

Сравнительный анализ и области
применения LOM
Таблица 2.1 — Сравнение LOM с типовыми технологиями
FDM (PLA/ABS)
SLA (Смола)
LOM (Бумага)
Тип материала
Пластиковая нить
Фотополимерная смола
Листовой композит (бумага)
Точность
Средняя
Очень высокая
Низкая/Средняя
Скорость (крупный объект)
Низкая
Низкая
Очень высокая
Стоимость модели
Средняя
Высокая
Очень низкая
Прочность
Зависит от пластика
Хрупкая
Высокая (аналогична фанере)
Критерий
Области применения LOM:
Архитектура: Крупномасштабные макеты зданий и районов.
Автопром: Натурные макеты для оценки дизайна и эргономики.
Картография: Создание физических карт рельефа.
Дизайн и искусство: Большие скульптуры и арт-объекты.

8. Преимущества и недостатки LOM

• Сильные стороны технологии («Где» эффективна):
• ✅ Высокая скорость создания крупногабаритных объектов.
• ✅ Низкая себестоимость конечной модели (дешевый материал — бумага).
• ✅ Масштабируемость: возможность изготовления моделей в натуральную величину.
• ✅ Экологичность базового материала (бумага).
• ✅ Хорошая прочность готовой модели.
• Ограничения технологии («Когда» не подходит):
• ❌ Низкая точность и детализация.
• ❌ Трудоемкая постобработка (ручное удаление сетки-матрицы).
• ❌ Создание только нефункциональных макетов (визуализация).
• ❌ Высокий процент отходов материала.
• ❌ Ограниченный выбор специализированных материалов.

9. Заключение и перспективы

• Резюме по выполненным задачам:
• Систематизированы материалы 3D-печати с акцентом на композитные филаменты.
• Определены критерии выбора «что, где, когда» для различных задач.
• Детально изучена технология LOM, ее принцип работы, материалы и экономика.
• Проведен сравнительный анализ, выявлены ниши эффективного применения LOM.
• Перспективы развития технологии LOM:
• Разработка новых биоразлагаемых и перерабатываемых листовых материалов.
• Интеграция цифровой резки и роботизированного удаления отходов для автоматизации.
• Создание гибридных установок, совмещающих LOM с другими методами обработки.
• Расширение применения в строительстве (малоэтажное прототипирование из композитных панелей).

10. Список использованной литературы

• Основные источники:
• Гибсон, И. Аддитивные технологии. Быстрое прототипирование и прямое цифровое производство / И. Гибсон, Д. Розен, Б. Штикер;
пер. с англ. — М.: Техносфера, 2016. — 664 с.
• Дорожкин, А.М. Основы 3D-печати: учебное пособие / А.М. Дорожкин, В.В. Гуров. — СПб.: Лань, 2020. — 228 с.
• Кудрявцев, Е.М. Быстрое прототипирование: от идеи до модели / Е.М. Кудрявцев // Современные технологии автоматизации. —
2019. — № 4. — С. 58-65.
• LOM
Technology
Review
/
Stratasys
Direct
Manufacturing
[Электронный
URL: https://www.stratasysdirect.com/technologies/laminated-object-manufacturing (дата обращения: 01.04.2024).
ресурс].
—
• 3D Printing Materials Guide: Plastics / 3D Hubs [Электронный ресурс]. — URL: https://www.3dhubs.com/knowledge-base/3d-printingmaterials-guide-plastics/ (дата обращения: 01.04.2024).
• Стандарт ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись.
Библиографическое описание. Общие требования и правила составления.