快速成型制造工藝i(編輯修改稿)
2025-06-20 04:43 本頁面
【文章內容簡介】 需要每次在原型制作時都進行調整，只是在固化特殊的結構以及激光能量有較大變化時需要進行相應的調整。此外，在模型制作之前，要注意調整工作臺網板的零位與樹脂液面的位置關系，以確保支撐與工作臺網板的穩(wěn)固連接。當一切準備就緒后，就可以啟動疊層制作了。整個疊層的光固化過程都是在軟件系統(tǒng)的控制下自動完成的，所有疊層制作完畢后，系統(tǒng)自動停止。下圖給出的是SPS600光固化成型設備在進行光固化疊層制作時的界面。界面顯示了激光能源的某些信息、激光掃描速度、原型幾何尺寸、總的疊層數(shù)、目前正在固化的疊層、工作臺升降速度等有關信息。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC （三） 光固化成型的后處理 在快速成型系統(tǒng)中原型疊層制作完畢后，需要進行剝離等后續(xù)處理工作，以便去除廢料和支撐結構等。對于光固化成型方法成型的原型，還需要進行后固化處理等，下面以某一 SLA原型為例給出其后續(xù)處理的步驟和過程。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 原型疊層制作結束后，工作臺升出液面，停留 5~10min，以晾干多余的樹脂。 將原型和工作臺一起斜放晾干后浸入丙酮、酒精等清洗液體中，攪動并刷掉殘留的氣泡。持續(xù) 45min左右后放入水池中清洗工作臺約 5min。 1 2 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 從外向內從工作臺上取下原型，并去除支撐結構。 再次清洗后置于紫外烘箱中進行整體后固化。 3 4 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 三、 光固化成型的激光掃描方法 由于激光束的照射使得液態(tài)光敏樹脂的聚合反應發(fā)生在液體的表面，其固化的區(qū)域可以用水平方向上的線寬和垂直方向上的已成型深度來表示。目前，激光束固化光敏樹脂 常用的三種方法是 ACESTM， STARWEAVETM和 QuickCastTM。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC （一） ACESTM方法 建造方式： 實體的內部在激光束的作用下將完全固化，如圖 23所示。 特點： ACESTM方法是低變形樹脂材料固化成型中精度最高的。盡管其掃描時間是三種方法中最長的，但該方法廣泛應用于高精度原型的制作。 圖 23 ACESTM光固化方式 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 圖 24 STARWEAVETM光固化方式 （二） STARWEAVETM方法 建造方式： 柵格是在每隔一層成型時在每半個間距中產生的，如圖 24所示。 上一層 平移半個間距的下一層 特點： 掃描時間較短 ， 尺寸穩(wěn)定性 好。 適用于聚合時收縮率較高的丙烯酸樹脂，也適用于環(huán)氧樹脂材料。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 圖 25 ACESTM光固化方式 （三） QuickCastTM 方法 建造方式： 正方形(QuickCastTM Version )或等邊三角形 (QuickCastTM Version )填充，三角形的平移應確保每個三角形面的頂點位于前一層三角形質心的上方（如圖 25所示），而正方形則按間距的一半距離進行偏離。 特點： 便于排出多余的樹脂，主要用于中空的鑄件模型制造 。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 四、 光固化成型的支撐結構 在成型過程中，由于未被激光束照射的部分材料仍為液態(tài)，它不能使制件截面上的孤立輪廓和懸臂輪廓定位。因此必須設計一些細柱狀或肋狀支撐結構 (如圖所示 )，并在成型過程中制作這些支撐結構，以便確保制件的每一結構部分能可靠固定，同時也有助于減少制件的翹曲變形。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 支撐結構的作用和類型： 主要用于支撐懸臂結構部分，在成型過程中為懸臂提供支承，同時也約束懸臂的翹曲變形。 作用： 支撐作用和減少翹曲變形。 類型： ?斜支撐 ?直支撐 主要用于支承腿部結構 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 主要用于大面積的內部支承 。 ?腹板 ?十字壁板 主要用于孤立結構部分的支撐。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術研究中心 METRC 五、 光固化成型的收縮變形 樹脂在固化過程中都會發(fā)生收縮，通常其 體收縮率約為10%，線收縮率約為 3%。 從分子學角度講，光敏樹脂的固化過程是從短的小分子體向長鏈大分子聚合體轉變的過程，其分子結構發(fā)生很大變化，因此，固化過程中的收縮是必然的。 樹脂收縮及其原因 樹脂收縮主要有兩部分組成 :一部分 是固化收縮， 另外一部分是當激光掃描到液體樹脂表面時由于溫度變化引起的熱脹冷縮。常用樹脂的熱膨脹系數(shù)為 104左右，同時，溫度升高的區(qū)域面積很小，因此溫度變化引起的收縮量極小，可以忽略不計
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