@2光固化快速成型工艺
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光固化成型的步骤光固化成型是一种利用紫外线或可见光照射固化树脂的工艺,广泛应用于3D打印、光刻、涂层等领域。
以下是光固化成型的一般步骤,共分为前期准备、加料、涂布、光照固化和后期处理五个步骤。
1. 前期准备:在进行光固化成型之前,需要进行一些前期准备工作。
首先,准备好所需的光敏树脂材料,根据具体要求选择合适的树脂类型。
然后,根据设计要求准备好相应的模具或制作底板,保证光固化成型的精度和形状。
最后,确保光源和光固化设备的正常运行,以及工作环境的安全性。
2. 加料:将准备好的光敏树脂材料注入到模具中,或者直接倒在制作底板上。
在加料的过程中,需要控制好树脂的用量和均匀性,以确保成型品的质量。
同时,还可以根据需要添加一些颜料或填充剂,以调整成型品的特性或性能。
3. 涂布:如果是在底板上进行光固化成型,需要使用刮刀或刷子将树脂均匀涂布在底板表面,以确保成型品的平整度和光固化的均匀性。
在涂布过程中,要注意控制涂布厚度和涂布速度,避免出现过厚或不均匀的情况。
4. 光照固化:将涂布好的树脂放置在光固化设备中,通过紫外线或可见光照射树脂表面,引发光敏固化剂的活化,使树脂快速固化和硬化。
光照时间和光照强度需要根据具体的树脂类型和厚度来确定,通常需要一定的时间来确保树脂完全固化。
在光照固化的过程中,要注意保持光源和固化设备的稳定,以及确保光照的均匀性和一致性。
此外,要注意避免树脂表面产生氧化或污染,以免影响光固化效果和成型品的质量。
5. 后期处理:光固化后,可以根据需要对成型品进行后期处理。
例如,可以进行表面修整、去除多余的残留物、打磨或喷涂等,以获得最终的成品。
同时,还可以进行相关测试和检查,确保成型品的质量和性能符合要求。
需要注意的是,不同的光固化成型工艺可能会有一些特殊的步骤或要求。
因此,在具体操作过程中,应根据所使用的材料和设备的要求,遵循相应的操作规范和注意事项。
只有正确使用光固化成型技术,才能获得高质量的成型品和满意的成形效果。
光固化的工艺流程和工艺特点下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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光固化快速成型作为增材制造技术中的一种,主旨也是基于离散堆积的思想,以液态光敏树脂作为成型原料,其成型原理如图2-1所示。
首先,在主液槽中填充适量的液态光敏树脂。
然后,特定波长的激光在计算机的控制下沿分层切片所得的截面信息逐点进行扫描,当聚焦光斑扫描处的液态光敏树脂吸收的能量满足式2-1之后,便会发生聚合反应。
一层截面完成固化之后,便形成制件的一个截面薄层。
此时,工作台再下降一个层高的高度,使得先前固化的薄层表面被新的一层光敏树脂覆盖。
之后,由于树脂黏度较大和先前已固化薄层表面张力的影响,新涂敷的光敏树脂实际上是不平整的,需要专用刮板将之刮平,以便进行下一层的扫描固化,使得新固化的层片牢固的粘结在前一层之上。
反复上述步骤,层片即在计算机的控制下依次堆积,最终形成完整的成型制件,再去除支撑,进行相应的后处理,即可获得所需的产品。
从光固化快速成型的原理和它所使用的材料来看,光固化快速成型主要有如下一些特点:(1)光固化快速成型技术是最早出现的快速成型制造工艺,成熟度最高,经过时间的检验;(2)成型速度较快,系统工作相对稳定;(3)可以打印的尺寸也比较大,有可以做到2m的大件,关于后期处理特别是上色都比较容易;(4)尺寸精度高,可以做到微米级别;(5)表面质量较好,比较适合做小件及较精细件。
光固化快速成型的不足之处在于:(1)设备造价高昂,使用和维护成本高。
系统是要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻;(2)成型件多为树脂类,材料价格贵,强度、刚度、耐热性有限,不利于长时间保存;(3)这种成型产品对贮藏环境有很高的要求,温度过高会熔化,工作温度不能超过HXTC。
光敏树脂固化后较脆,易断裂,可加工性不好。
成型件易吸湿膨胀,抗腐蚀能力弱;(4)需要设计工件的支撑结构,以便确保在成型过程中制作的每一个结构部位都能可靠定位,支撑结构需在未完全固化时手工去除,容易破坏成型件。
叙述光固化快速成型的原理光固化快速成型(Stereolithography,简称SLA)是一种基于光固化原理的三维打印技术。
它通过逐层固化液态光敏聚合物材料,实现了高精度、高速度的三维物体制造。
光固化快速成型的原理是基于光敏聚合物材料的特性。
在SLA中,首先需要将设计好的三维模型输入到计算机中,并通过软件将模型分割成薄片状的层次,每一层都有自己的二维轮廓。
然后,通过激光或者LED光源照射到涂覆在建造平台上的光敏聚合物材料上,使其固化成固体。
在光敏聚合物材料中,含有光敏剂,其作用是吸收光能并引发聚合反应。
当激光或者LED光源照射到光敏聚合物材料上时,光敏剂会吸收光能,从而引发材料的聚合反应。
聚合反应使得光敏聚合物材料从液态变为固态,固化成一层薄片。
完成一层的固化后,建造平台会向下移动一定的距离,以便为下一层的固化提供空间。
然后,再次通过激光或者LED光源照射到新涂覆的光敏聚合物材料上,使其固化成固体。
如此循环,逐层堆叠固化,直到整个三维模型被构建完成。
在光固化快速成型过程中,需要注意的是光敏聚合物材料的选择和光源的选择。
光敏聚合物材料的选择应根据所需物体的特性和要求来确定,包括强度、韧性、透明度等。
而光源的选择则应根据光敏聚合物材料的特性和反应速度来确定,以确保固化过程的高效和准确。
光固化快速成型技术具有许多优点。
首先,由于采用了逐层固化的方式,可以制造出非常复杂的结构和细节,实现高精度的制造。
其次,光固化快速成型速度快,可以大大缩短制造周期,提高生产效率。
此外,由于光固化快速成型是一种无需模具的制造技术,因此能够节省制造成本,并且可以根据需要灵活调整和修改设计。
光固化快速成型技术在众多领域都有广泛的应用。
例如,在产品设计和开发过程中,可以通过光固化快速成型技术制造出产品样品,用于验证设计并进行市场测试。
在医疗领域,可以利用光固化快速成型技术制造出个性化的医疗器械和假体。
在航空航天领域,可以利用光固化快速成型技术制造出复杂的零部件和模型。
快速成型技术的种类
快速成型技术是一种以数字化模型为基础,通过逐层堆积材料,实现快速制造物品的技术。
快速成型技术的种类很多,常见的有以下几种:
1. 光固化快速成型技术:通过紫外线或激光束照射光敏树脂,使其固化成所需形状。
2. 喷墨式快速成型技术:通过喷墨头控制液体喷射,将粉末材料逐层喷涂并加固。
3. 熔融沉积式快速成型技术:将金属丝或粉末熔化,通过火焰或电弧喷射,逐层沉积成型。
4. 熔化层压式快速成型技术:将塑料或金属粉末加热或熔化,通过喷嘴或挤出机,逐层堆叠并加固。
5. 粉末烧结式快速成型技术:将粉末压缩成形,然后通过高温处理或激光束烧结,实现快速成型。
以上是常见的几种快速成型技术,它们各有优劣,可以根据具体需求选择合适的技术。
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快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点:快速成型属于离散/堆积成型。
它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型,即将计算机上制作的零件三维模型,进行网格化处理并存储,对其进行分层处理,得到各层截面的二维轮廓信息,按照这些轮廓信息自动生成加工路径,由成型头在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成型材料,形成各个截面轮廓薄片,并逐步顺序叠加成三维坯件.然后进行坯件的后处理,形成零件。
快速成型的工艺过程具体如下:l )产品三维模型的构建。
由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。
该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E , I-DEAS , Solid Works , UG 等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、CT 断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。
2 )三维模型的近似处理。
由于产品往往有一些不规则的自由曲面,加工前要对模型进行近似处理,以方便后续的数据处理工作。
由于STL格式文件格式简单、实用,目前已经成为快速成型领域的准标准接口文件。
它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型,每个小三角形用3 个顶点坐标和一个法向量来描述,三角形的大小可以根据精度要求进行选择。
STL 文件有二进制码和 ASCll 码两种输出形式,二进制码输出形式所占的空间比 ASCII 码输出形式的文件所占用的空间小得多,但ASCII码输出形式可以阅读和检查。
典型的CAD 软件都带有转换和输出 STL 格式文件的功能。
3 )三维模型的切片处理。
根据被加工模型的特征选择合适的加工方向,在成型高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的轮廓信息。
间隔一般取0.05mm~0.5mm,常用 0.1mm 。
间隔越小,成型精度越高,但成型时间也越长,效率就越低,反之则精度低,但效率高。