光固化快速成型工藝

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1、SLA—StereoLithographyApparatus光固化(立體光刻、光成形)等，是美國(guó)的C.Hull于1986年研制成功的一種RP工藝，1987年獲美國(guó)專利，稱為SL工藝，1988年美國(guó)3DSystems公司推出第一臺(tái)商用樣機(jī)SLA-1。SLA工藝是最早出現(xiàn)的、技術(shù)最成熟和應(yīng)用最廣泛的快速原型技術(shù)。2.1基本原理和特點(diǎn)基本原理2.1基本原理和特點(diǎn)2.1基本原理和特點(diǎn)2.1基本原理和特點(diǎn)2.1基本原理和特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、成形速度較快。2、可以制作結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的模型（復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)等）。3、系統(tǒng)工作穩(wěn)定、分辨率較高。4、尺

2、寸精度高，可確保工件的尺寸精度在0.1mm（國(guó)內(nèi)SLA精度在0.1-0.3mm之間，且存在一定的波動(dòng)性）。5、表面質(zhì)量較好，工件的最上層表面很光滑，側(cè)面可能有臺(tái)階不平及不同層面間的曲面不平；適合做小件及精細(xì)、復(fù)雜件。2.1基本原理和特點(diǎn)缺點(diǎn)1、需要專門(mén)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，維護(hù)費(fèi)用高昂。2、成型件需要后處理，二次固化，防潮處理等工序。3、光敏樹(shù)脂固化后較脆，易斷裂，可加工性不好；工作溫度不能超過(guò)100℃，成形件易吸濕膨脹，抗腐蝕能力不強(qiáng)。4、光敏樹(shù)脂對(duì)環(huán)境有污染，使皮膚過(guò)敏。5、需對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描固化，成型時(shí)間較長(zhǎng)，因此制作成本相對(duì)較高。6

3、、需要設(shè)計(jì)工件的支撐結(jié)構(gòu)，以便確保在成型過(guò)程中制作的每一個(gè)結(jié)構(gòu)部分都能可靠定位，支撐結(jié)構(gòu)需在未完全固化時(shí)手工去除，容易破壞成型件。2.1基本原理和特點(diǎn)2.2材料及設(shè)備SLA材料SLA原型材料一般都是液態(tài)光敏樹(shù)脂，如丙烯酸脂系、環(huán)氧樹(shù)脂系等(后者的性能優(yōu)于前者)。要求：★在一定頻率的單色光的照射下迅速固化并具有較大的固化穿透深度;★固化時(shí)樹(shù)脂的收縮率要?。弧颯LA原型要具有足夠的強(qiáng)度和良好的表面光潔度，且成型時(shí)毒性較小。SLA材料Vantico公司的SL系列3DSystem公司的ACCURA系列DSM公司的SOMOS系列2.2材料及設(shè)

4、備SLA材料Vantico公司：SL5510—可滿足多種生產(chǎn)要求，由其制作了原型精度的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。SL7540—制作的原型性能類似于聚丙烯。SL5530HT—使用溫度可超過(guò)200℃。2.2材料及設(shè)備SLA材料3DSystems公司的SLA材料AccuraSi40：★可以達(dá)到ABS工程塑料的膨脹、彎曲性能；★有著與ABS工程塑料相同的耐高溫性能，是第一種既具有高耐熱性、又有韌性的材料，適用于汽車應(yīng)用,其性能與尼龍66相似?！锊考该?，能被鉆孔，攻螺紋和用螺栓連接。2.2材料及設(shè)備SLA材料DSM公司的SomosProtoTherm141

5、20光敏樹(shù)脂：★能制作具有高強(qiáng)度、耐高溫、防水等功能的零件?！镉么瞬牧现谱鞯牧悴考庥^呈現(xiàn)為乳白色?！锱c其它耐高溫光固化材料不同的是：此材料經(jīng)過(guò)后期高溫加熱后，拉伸強(qiáng)度明顯增大，同時(shí)斷裂延伸率仍然保持良好。★能夠理想地應(yīng)用于汽車及航空等領(lǐng)域內(nèi)需要耐高溫的重要部件上。2.2材料及設(shè)備SLA設(shè)備2.2材料及設(shè)備研究單位美國(guó):3DSystems公司——SLA系列Aaroflex公司日本:SONY/D-MEC公司TeijinSeiki公司德國(guó):EOS公司西安交通大學(xué):SPS系列、LPS系列、CPS系列上海聯(lián)泰科技有限公司:RS系列SLA設(shè)備

6、2.2材料及設(shè)備第一臺(tái)RP商品化設(shè)備：3DSystems公司的SLA250機(jī)型SLA設(shè)備2.2材料及設(shè)備SLA5000機(jī)型加工尺寸：508×508×584mm激光掃描速度：5m/s最小層厚：0.05mm2.2材料及設(shè)備SLA7000機(jī)型加工尺寸：508×508×600mm激光掃描速度：9.52m/s最小層厚：0.025mm2.2材料及設(shè)備2.2材料及設(shè)備上海聯(lián)泰科技有限公司RS-350S機(jī)型CPS快速成型機(jī)CPS快速成型機(jī)采用普通紫外光源，通過(guò)光纖將經(jīng)過(guò)一次聚焦后的普通紫外光導(dǎo)入透鏡，經(jīng)過(guò)二次聚焦后，照射在樹(shù)脂液液面上。二次聚焦鏡夾

7、持在二維數(shù)控工作臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)X-Y二維掃描運(yùn)動(dòng)，配合Z軸升降運(yùn)動(dòng)，從而獲得三維實(shí)體。2.2材料及設(shè)備CPS快速成型機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介整套設(shè)備分為兩部分，即成型室部分和電器控制部分。安裝時(shí)，兩部分合為一起保持設(shè)備的整體性，分體的結(jié)構(gòu)便于包裝和運(yùn)輸。2.2材料及設(shè)備CPS快速成型機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1.機(jī)械結(jié)構(gòu)(1)Z軸升降工作臺(tái)完成托板的升降運(yùn)動(dòng)。在制作過(guò)程中，進(jìn)行每一層的步進(jìn)，制作完成后，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)快速提升出樹(shù)脂液面，以方便零件的取出。運(yùn)動(dòng)形式：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，絲杠傳動(dòng)，導(dǎo)軌導(dǎo)向。以保證Z向的運(yùn)動(dòng)精度。2.2材料及設(shè)備CPS快速成型機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

8、1.機(jī)械結(jié)構(gòu)(2)X-Y方向工作臺(tái)主要完成聚焦鏡頭在液面上的二維精確掃描，實(shí)現(xiàn)每一層的固化。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密同步帶傳動(dòng)、精密導(dǎo)軌導(dǎo)向的運(yùn)動(dòng)方式。2.2材料及設(shè)備設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介CPS快速成型機(jī)1.機(jī)械結(jié)構(gòu)(3)樹(shù)脂循環(huán)系統(tǒng)保證在制作