LOM - Laminated Object Manufacturing

Technologia LOM (ang. Laminated Object Manufacturing) działa na zasadzie wycinania warstw materiału w postaci papieru z naniesionym jednostronnie klejem lub folii i klejeniu warstwa po warstwie, aż do uzyskania sześciennej bryły, w której zawieszony jest wykonany detal.

Pierwotnie w maszynach Helisys materiałem budulcowym był specjalny papier powlekany klejem, który pod wpływem ciepła umożliwiał łączenie warstw. Technologia zastosowana w maszynach Solido SD300 wykorzystuje folię PCV, która jest powlekana w zależności od potrzeb klejem lub czynnikiem zapobiegającym sklejaniu. Dzięki temu usuwanie materiału podporowego w maszynach SD300 jest zdecydowanie łatwiejsze niż w maszynach Helisys. Od lat 90tych zmienił się również sposób wycinania warstw. Maszyny Helisys wycinały papier przy pomocy drogiego jak na tamte czasy lasera CO2. Promień lasera był kierowany zwierciadła umieszczone na osiach X i Y oraz przemieszczaniu ich tak jak to ma miejsce w układzie kinematycznym plotera. Współczesne rozwiązania stosowane przez firmę Mcor Technologies wykorzystują natomiast nożyk, który jest stosowany w reklamowych ploterach tnących.

Historia

Technologia LOM (ang. Laminated Object Manufacturing) to metoda przyrostowego warstwowego wytwarzania modeli z selektywnie wycinanych i klejonych arkuszy tworzyw takich jak papier czy termoplasty. Technologia ta została stworzona przez firmę Helisys, która później przekształciła się w Cubic Technologies. Twórcą koncepcji technologicznej LOM w 1985 był Michael Feygin. Pomysł został opatentowany w USA w 1996 roku przez Panów Michael Feygin, Alexandr Shkolnik, Michael N. Diamond, Emmanuil Dvorskiy. Wniosek przyznano w 1998r.

Od 1991 do listopada 2000r Helisys sprzedała ponad 375 maszyn LOM. Cieszyły się one dużym zainteresowaniem szczególnie w branży odlewniczej ze względu na wykorzystanie taniego i stosunkowo wytrzymałego budulca jakim jest klejony papier. Kolejną zaletą była stosunkowo duża przestrzeń robocza i szybkie tempo budowania modeli. Maszyny LOM również uzyskiwały powtarzalną wysoką dokładność w całej przestrzeni roboczej ze względu na brak skurczu w materiale budulcowym. Niestety ze względu na stosowanie łatwopalnego materiału budulcowego jakim jest papier w połączeniu z laserem CO2 w przypadku niektórych przypadków awarii zdarzało się, że maszyny LOM stawały w płomieniach. Mimo tego, że tego typu problemy zostały szybko naprawione nad systemami Helisys zaciążyła zła fama. Maszyny LOM również wymagały częstej regulacji docisku podgrzewanego wałka, który decydował o jakości spajania warstw. Poza tym maszyny Helisys kiepsko radziły sobie z elementami cienkościennymi a w latach 90tych rynek domagał się przede wszystkim maszyn do prototypowania elementów z tworzyw sztucznych wymagających cienkościenności i dokładnych drobnych szczegółów powierzchni z którymi maszyny LOM nie radziły sobie tak dobrze jak np. systemy SLA. Po przekształceniu Helisys w Cubic Technologies w 2000r. firma udostępniła swoje patenty firmie Solidimension Ltd., która zaczęła oferować biurkowe maszyny LOM nowej generacji SD300. W maszynach Solido SD300 zastąpiono laser ploterem tnącym folię PCV. Systemy te okazały się bardzo tanim i skutecznym rozwiązaniem, na które mogli pozwolić sobie nawet indywidualni konstruktorzy. Jednak były one obarczone również tymi samymi problemami co systemy LOM. Minimalna grubość ścianek budowanych modeli w maszynach Solido to 1mm. Obecnie najtańszą w eksploatacji maszynę LOM oferuje firma Mcor Technologies. Urządzenie Matrix 300 potrafi wykonywać modele ze zwykłych kartek A4 i do tego w kolorze dzięki zastosowaniu

dodatkowej głowicy drukującej nanoszącej klej. Maszyny Mcor Technologies opierają się na koncepcji budowy modeli z arkuszy papieru przedstawionej przez Kira Corporation na początku lat 90tych, w której to do budowy modeli użyto kartek formatu A3 i żywicy nanoszonej za pomocą procesu kserograficznego . Papier był wycinany również za pomocą nożyka umieszczonego na 2 osiowym ploterze. Po wycięciu konturów warstwy i nadrukowaniu kleju kolejny arkusz papieru był nanoszony i prasowany na gorąco (178oC) z pozostałymi. Po każdym cyklu prasowania wysokość budowanego modelu była na bieżąco mierzona i komputer wysyłał kolejne kontury warstwy do wycięcia biorąc pod uwagę zmierzoną wysokość budowanego modelu. Technologia ta mimo wielu podobieństw do LOM została wyróżniona nazwą SAHP (Selective Adhesive and Hot Press Process). Japońska Kira Corp. Sprzedała w sumie 18 maszyn tylko w obszarze Azja Pacyfik i zakończyła działalność związaną ze sprzedażą maszyn RP. Formalnie pomysł na technologię zastosowaną w maszynach Solid Centre KSC-50 został wynaleziony przez Noboru Kawaguchi w 1978r. W związku z czym był to pierwszy pomysł na warstwową technologię przyrostową Rapid Prototyping. SAHP była również z kilku względów lepszym rozwiązaniem od technologii LOM.

Producenci

  • Helisys (Cubic Technologies)
  • Kira
  • Solido
  • Mcor Technologies

Zalety

  • tani nietoksyczny surowiec
  • czysta obsługa
  • doskonałe do masywnych prostych elementów
  • dobra dokładność wymiarowa (brak znaczącego skurczu materiału)
  • stosunkowo wysoka prędkość pracy
  • relatywnie niska cena systemów

Wady

  • nie nadaje się do budowy cienkich ścianek
  • wymaga żmudnego usuwania podpór
  • nie nadaje się do częściowo zamkniętych ażurowych struktur
  • niska wytrzymałość części na styku warstw

Aplikacje

  • koncepcyjne prototypy
  • modele odlewnicze