立體光固化.doc

立體光固化光固化成型的概念光固化成型的原理光固化成型的應(yīng)用光固化成型的優(yōu)勢與缺憾光固化成型的發(fā)展前景Stereo lithography Appearance的縮寫,即立體光固化成型法. 用特定波長與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,完成一個層面的繪圖作業(yè),然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面.這樣層層疊加構(gòu)成一個三維實體.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68是：SLA將所設(shè)計零件的三維計算圖像數(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，對液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行掃描固化，形成連續(xù)的固化點，從而構(gòu)成模型的一個薄截面輪廓。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0.0760.381mm，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。 圖1要實現(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。 2 成型過程及控制光固化快速成型的過程分為前處理、分層疊加成型及后處理三個階段. 快速成型機(jī)只能接受計算機(jī)構(gòu)造的三維模型，然后才能進(jìn)行切片處理。因此，應(yīng)在計算機(jī)上采用計算機(jī)三維輔助設(shè)計軟件，根據(jù)產(chǎn)品的要求設(shè)計三維模型或?qū)⒁延挟a(chǎn)品的二維三視圖轉(zhuǎn)換成三維模型。 對樣品形狀及尺寸設(shè)計進(jìn)行直觀分析在新產(chǎn)品設(shè)計階段，雖然可以借助設(shè)計圖紙和計算模擬對產(chǎn)品進(jìn)行評價，但不直觀，特別是形狀復(fù)雜產(chǎn)品，往往因難于想象其真實形貌而不能作出正確、及時的判斷。采用SLA可以快速制造樣品，供設(shè)計者和用戶直觀測量，并可迅速反復(fù)修改和制造，可大大縮短新產(chǎn)品的設(shè)計周期，使設(shè)計符合預(yù)期的形狀和尺寸要求。 用SLA制件進(jìn)行產(chǎn)品性能測試與分析 在塑料制品加工企業(yè)，由于SLA制件有較好的機(jī)械性能，可用于制品的部分性能測試與光固化成型的優(yōu)勢 1. 光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝,成熟度高,經(jīng)過時間的檢驗. 2. 由CAD數(shù)字模型直接制成原型,加工速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,無需切削工具與模具. 3.可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具. 4. 使CAD數(shù)字模型直觀化,降低錯誤修復(fù)的成本. 5. 為實驗提供試樣,可以對計算機(jī)仿真計算的結(jié)果進(jìn)行驗證與校核. 6. 可聯(lián)機(jī)操作,可遠(yuǎn)程控制,利于生產(chǎn)的自動化光固化成型的缺憾 1. SLA系統(tǒng)造價高昂,使用和維護(hù)成本過高. 2. SLA系統(tǒng)是要對液體進(jìn)行操作的精密設(shè)備,對工作環(huán)境要求苛刻. 3. 成型件多為樹脂類,強(qiáng)度,剛度,耐熱性有限,不利于長時間保存. 4. 預(yù)處理軟件與驅(qū)動軟件運算量大,與加工效果關(guān)聯(lián)性太高. 5. 軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜,入門困難;使用的文件格式不為廣大設(shè)計人員熟悉. 6. 立體光固化成型技術(shù)被單一公司所壟斷.光固化