光固化快速成型技术及其应用

一、快速成型技术简介 随着科学技术的发展和社会需求的多样化,产品的竞争愈来愈激烈,更新的周期也越来越短,因而要求设计者不但能根据市场的要求尽快设计出新产品,而且能在尽可能短的时间内制造出原型,从而进行必要的性能测试,同时在征求用户意见的基础上作出相应的修改,最后形成能投放市场的定型产品。用传统的方法制作原型,成本高、周期长,已不能适应日新月异的市场变化。近年来,出现了一种新的制造技术——快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP),它的出现为此问题的解决找到了答案。     

光固化快速成型工艺过程分析及应用

光固化快速成型作为先进的制造技术的一部分,具有重要的应用价值。首先介绍了光固化快速成型工艺的基本原理,分析其存在的优点与缺点。论述了光固化快速成型设备的主要组成部分,如光学装置、容器系统、光敏材料、涂敷机构和控制系统等。以一个非标准圆柱齿轮为例,详细论述具体的加工过程并在SCPS350B成型机上加工出实物。探讨光固化成型技术在产品设计、模具制造、精密铸造、生物医学等方面的应用,展望该技术在未来的发展前景。     

光敏树脂光固化快速成型新工艺研究

提出了一种新的光固化快速成型工艺——扫描线重叠区域固化工艺 ,通过理论分析和工艺实践证明 ,它可明显减小零件变形、降低残余应力 ,有力地保证了零件的最终质量     

光固化快速成形中树脂涂层技术研究

分析光固化快速成形对树脂涂层技术的要求及对成形工艺,制件精度,成形效率的影响。并根据液态树脂的物性,分析现有激光快速成形机中各种树脂再涂层方法的特点,提出一种瀑布式树脂再涂层方法。     

一种新的光固化快速成型工艺的研究

零件的变形是光固化快速成型中经常遇到的问题,它不但影响成型零件的尺寸精度,还会引起结构整体变形、翘曲或层间开裂,更有甚者使得成型过程无法继续进行。此外,变形也是快速成型制造中普遍存在的问题,即使在LOM法中也存在着     

快速成型技术：90年代新的造型工具

介绍一种最新造型技术－快速成型技术。它综合应用了计算机辅助设计，激光技术，光化学和高分子聚合物。用此技术无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成几何形状复杂的塑胶件，从而极大缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。论述该技术的基本原理，光造型系统组成及有待解决的问题。     

基于快速成型的制造冲压模具及产品的方法

对快速成型技术及Ｄｕａｌｆｏｒｍ 工艺作了简要的介绍,并在此基础上对二者各自的特点、优越性、适用范围及结合后可能产生的巨大效益和发展前景进行了论述及展望。     

用于高精度小尺寸零件制作的光固化快速成型技术的现状与发展

用于高精度小尺寸零件制作的光固化快速成型技术源于快速原型技术 ,利用光诱导树脂固化 ,实现逐层堆积的原理制作零件原型。本文回顾了近年来该领域中开发出的主要工艺方法、原理及系统构成 ;本文还提出了以变形反射镜器件为核心构建新型动态视图发生器 ,采用整层曝光固化工艺实现原型快速制作的新方法。和其它方法使用的动态视图发生器相比 ,本文提出的新型动态视图发生器具有更高的分辨率和更高的对比度 (可达 10 0 0∶1)。     

快速成型技术——90年代新的造型工具

介绍一种最新造型技术——快速成型技术。它综合应用了计算机辅助设计、激光技术、光化学和高分子聚合物。用此技术无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成几何形状复杂的塑胶件,从而极大缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。论述该技术的基本原理、光造型系统组成及有待解决的问题。     

空间曲线啮合轮的光固化快速成型制造工艺研究

为了研究空间曲线啮合轮机构的制造工艺,首次采用光固化快速成型(Stereo L ithograph Apparatus,SLA)技术制造出主动轮和从动轮样品。实验结果表明,采用SLA技术获得的空间曲线啮合轮的主动轮和从动轮具有高的形状精度和尺寸精度,能够实现连续稳定的啮合传动。     

激光固化快速成型树脂加热器的研究

对激光固化快速成型技术进行了简单阐述,介绍分析了树脂加热的两种主要的加热器,提出了一种热风加热器的设计方案,此方案在实际应用中能较好地满足使用要求,具有一定的工程意义。     

激光固化快速成型的工作台设计

介绍了激光固化快速成型的工作原理.关键零件之一的工作台是工件最主要的支撑平台.从工作台的精度、强度、自由度约束、液面平整能力等五个方面进行了分析,首次提出了工作台的设计准则.在这个准则的指导下对工作台进行了结构设计、调平结构设计和自由度约束设计,也对工作台的材料选用和加工工艺进行了分析.在实际生产中的应用证明了工作台的设计准则和设计方案是可行的,为激光固化快速成型工作台的设计提供了理论依据,且具有较高的工程价值.     

立体光造型成型材料的制备

以环氧树脂E-51和丙烯酸为基本原料,合成了立体光造型成型材料光敏树脂,通过比较不同树脂体系的固化度及显微硬度,优化了光敏树脂合成工艺;用硅烷偶联剂处理后的SiC纤维对光敏树脂进行了增强,比较了光敏树脂增强前后固化件的抗拉强度.结果表明:预聚物与单体三翔甲基丙烷三丙烯酸的质量比为2:1、光引发剂质量分数为3.5%时,树脂体系固化度最高,硬度指标较理想;光敏树脂经SiC纤维增强后,抗拉强度得到提高.     

微细光成形和LIGA工艺集成的可行性分析

微机电系统的发展，对微细加工技术提出了更高的要求。目前常用的微细制造技术本质是基于掩模光刻的二维半微加工技术，难以进行真三维结构的制造。对单光子和双光子微细光成形技术的成形原理、加工分辨能力进行分析和实验研究，将其与微细电铸等工艺集成，提出一种能实现真三维制造的、具有不同应用材料的微细加工新方法，并从原理上验证了两者集成的可行性，为后续研究奠定了基础。微细光成形与微细电铸集成工艺技术为进一步拓展微细制造技术提供了新途径。     

三维复杂微系统的微立体光刻成型工艺

介绍了一种具有更高加工分辨率且可直接成型 3维复杂微系统的一次曝光型微立体光刻成型样机 Micro SL er,及其配套专用光敏树脂 Micro SL5 2 2 0。重点给出了 Micro SL er中经薄膜晶体管阵列编址的液晶显示光阀表盘 ,也即可控透光模板的构造、性能及其对 Micro SL er层面加工分辨率和截面曝光尺寸的影响。对比了 Micro SL er的国产配套光敏树脂 Mi-cro SL5 2 2 0与国外同类产品 DSM7110型光敏树脂的各项技术指标。为证明一次曝光型微立体光刻工艺在成型 3维复杂微结构时的优越性 ,给出了经 Micro SL er成型出的微机械部件、微型件浇铸模、微流体系统部件等实物的扫描电子显微照片及相关的加工参数。探讨了现阶段的传统立体光刻工艺、小光斑立体光刻工艺及微立体光刻工艺在加工分辨率方面的差异 ,分别指出了影响这 3种立体光刻成型分辨率的关键因素     

光固化快速成型制件的精度研究

光固化快速成型是目前较为成熟的一种快速成型方法,其制件精度较低。以实体件为例,对影响光固化快速成型制件精度的各种参数进行了实验研究,并对各参数进行了分析。     

基于层特征的快速成型激光扫描策略的研究

阐述了立体光造型法在快速原型制造中误差变形的几种类型及引起这些误差变形的主要因素 ,并针对对原型精度影响最大 ,也是最难解决的翘曲变形提出了基于层特征的动态识别及分区域扫描策略。     

立体光固化快速成型技术的应用及发展

立体光固化快速成型技术(SLA)是一门发展迅速的高新快速成形制造技术,他具有其他的快速成形技术无法比拟的优点,拥有广泛的应用市场.文中根据国内外最新的研究资料,对立体光固化快速成型技术的工作原理、具体的工艺形式,以及其优点及应用进行了较为详实的介绍和论述.     

光成形的光固化理论分析与实验研究

通过对高斯光斑的曝光固化理论分析。得到了固化物形状、大小与光强分布和曝光量的关系；利用光纤直接曝光固化实验，得到了紫外光固化树脂的临界固化能量和吸收系数两个特征值；通过Matlab的计算建模和固化实验分析，验证了理论分析的正确性，为后续的平面成形固化和三维结构成形固化提供了理论基础。     

考虑弹性变形的光敏树脂风洞模型设计方法

为减小光敏树脂刚度较低引起的模型变形对风洞气动力试验数据的影响,提出一种考虑弹性变形的光敏树脂风洞模型设计方法.采用气动弹性数值计算的方法对光敏树脂模型在空气动力作用下的变形进行预测,基于数值计算的变形修正模型的原始外形,获得树脂模型的制造外形,使制造外形的模型在气动力作用下变形后的外形与原始外形相同,从而消除树脂模型弹性变形的影响.基于该方法和大展弦比机翼剖面刚性不变形假设设计出6套F4模型的制造外形,通过快速成形设备进行制造,并在FL-21跨声速风洞中进行验证试验.试验数据表明,在设计点时,4#、5#、6#模型的升力系数CL与国外风洞数据吻合较好,1#、2#、3#和5#模型的俯仰力矩系数Cmy与国外风洞数据吻合较好;在非设计点时,模型的CL和Cmy与国外数据偏差较大;同国外风洞试验雷诺数的差异使阻力系数比国外风洞试验的阻力系数大.因此,在设计点时考虑弹性变形的方法可以明显改善光敏树脂风洞模型的气动力试验数据精度.