摘要:光固化快速成型技術(shù)是一種新型加工方法,它集現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)、CAD/ CAM 技術(shù)、激光技術(shù)和新材料技術(shù)于一體,突破了傳統(tǒng)加工模式,大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,在制模、直觀分析測試制品及醫(yī)學(xué)上有廣泛的用途。本文概述了光固化快速成型技術(shù)的原理及應(yīng)用。
T( LlNq 關(guān)鍵詞:光固化快速成型;原理;控制;應(yīng)用
/Py1Q qnO>F^itF 快速成型技術(shù)是當(dāng)今世界飛速發(fā)展的制造技術(shù)之一。這種方法能簡捷、全自動(dòng)地制造出歷來各種加工方法難以制作的復(fù)雜立體形狀,在加工技術(shù)領(lǐng)域具有劃時(shí)代的作用[1,2]。
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[;? 光固化快速成型技術(shù)(Stereo Lithography Apparatus 簡稱SLA)是80年代中期開發(fā)的先進(jìn)制造手段,在快速成型方法中使用較為廣泛。它的突破性在于將傳統(tǒng)的“去除”加工法(由毛坯去除多余部分制成零件)改進(jìn)為增加加工法(由材料逐層累積形成零件)。SLA以其方便、生產(chǎn)周期短而在鑄造、模具與塑料加工行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用[3~5]。
rf\/Y"D X0FTD':f 1 成型原理
1iLrKA k[ZkVwx 光固化快速成型制造技術(shù)不同于傳統(tǒng)的材料去除制造方法,它的成型原理[6~8]是:SLA將所設(shè)計(jì)零件的三維計(jì)算圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列很薄的模型截面數(shù)據(jù),然后在快速成型機(jī)上,用可控制的紫外線激光束,按計(jì)算機(jī)切片軟件所得到的每層薄片的二維圖形輪廓軌跡,對(duì)液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行掃描固化,形成連續(xù)的固化點(diǎn),從而構(gòu)成模型的一個(gè)薄截面輪廓。下一層以同樣的方法制造。該工藝從零件的最底薄層截面開始,一次一層連續(xù)進(jìn)行,直到三維立體模型制成。一般每層厚度為0.076~0.381mm,最后將制品從樹脂液中取出,進(jìn)行最終的硬化處理,再打光、電鍍、噴涂或著色即可。圖1所示為SLA控制原理示意圖。
vyS8yJUY Xzn}gH] 圖1 SLA 控制原理
W)~}o<a)[ !_i;6UVG 要實(shí)現(xiàn)光固化快速成型,感光樹脂的選擇也很關(guān)鍵。它必須具有合適的粘度,固化后達(dá)到一定的強(qiáng)度,在固化時(shí)和固化后要有較小的收縮及扭曲變形等性能。更重要的是,為了高速、精密地制造一個(gè)零件,感光樹脂必須具有合適的光敏性能,不僅要在較低的光照能量下固化,且樹脂的固化深度也應(yīng)合適。
PS:"mP7n eVRPjVzQ'Q 2 成型過程及控制
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