光固化快速成型实验指导书
快速成型技术个人实验报告
开放性实验快速成型制造技术实验报告班级：学号：姓名：指导教师：一：快速成型介绍快速原理制造技术，又叫快速成型技术，（简称RP技术）；英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP系统的基本工作原理RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。
当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。
不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。
这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
RP技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
光固化手册
光固化手册光固化是一种常用于工业生产和实验室应用的技术，它能够快速和可靠地固化涂层材料和胶粘剂。
这种技术主要依赖于紫外线或可见光来促使涂层中的单体发生聚合反应，从而形成坚固的固体结构。
光固化手册是一本详细介绍光固化技术原理、应用和操作方法的手册，下面将对光固化手册进行详细描述。
光固化技术原理部分：光固化技术主要基于光敏固化材料的特性和光引发剂的作用机制。
在光敏固化材料中，通常含有一种或多种光敏单体和光引发剂。
当光敏固化材料暴露在紫外线或可见光的照射下时，光敏单体中的双键将发生聚合反应，形成大分子物质，从而导致材料的固化。
光固化技术应用部分：光固化技术广泛应用于涂覆、胶粘、油墨、3D打印等领域。
在涂覆领域，光固化涂料可以在极短的时间内固化，提高生产效率。
在胶粘领域，光固化胶粘剂可以快速固化，降低生产成本。
在油墨领域，光固化油墨具有高速干燥、良好的附着力和耐磨性等特点。
在3D打印领域，光固化3D打印技术可以实现高精度的打印效果。
光固化技术操作方法部分：光固化过程中的操作方法包括光源的选取、固化时间的控制、温度和湿度的调节等。
在选择光源时，需根据材料的固化要求选择合适波长的光源。
固化时间的控制需要根据涂层厚度、光强度和材料的固化特性来确定。
温度和湿度的调节是为了保证固化过程的稳定性和一致性。
总结：光固化手册是一本介绍光固化技术的重要参考资料，它详细介绍了光固化技术的原理、应用和操作方法。
通过光固化手册的学习和实践，人们可以更好地理解和应用光固化技术，提高生产效率和产品质量。
光固化技术的不断发展和创新，将为各个领域的工业生产和科学研究带来更多的可能性和机遇。
快速成型实验-指导书
快速成型实验指导书1、实验目的1）掌握快速成形的基本理论；2）了解快速成形工艺方法种类及特点；3）掌握快速成形设备操作方法。
2、快速成型技术的原理及应用快速成型属于离散／堆积成型。
它从成型原理上提出一个全新的思维模式三维模型，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。
目前RP技术的发展水平而言，在国内主要是应用于新产品（包括产品的更新换代）开发的设计验证和模拟样品的试制上，即完成从产品的概念设计（或改型设计）--造型设计--结构设计--基本功能评估--模拟样件试制这段开发过程。
对某些以塑料结构为主的产品还可以进行小批量试制，或进行一些物理方面的功能测试、装配验证、实际外观效果审视，甚至将产品小批量组装先行投放市场，达到投石问路的目的。
快速成型的应用主要体现在以下几个方面：（1）新产品开发过程中的设计验证与功能验证。
RP技术可快速地将产品设计的CAD模型转换成物理实物模型，这样可以方便地验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性，发现设计中的问题可及时修改。
如果用传统方法，需要完成绘图、工艺设计、工装模具制造等多个环节，周期长、费用高。
如果不进行设计验证而直接投产，则一旦存在设计失误，将会造成极大的损失。
（2）可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传，对有限空间的复杂系统，如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计，将大大降低此类系统的设计制造难度。
对于难以确定的复杂零件，可以用RP，技术进行试生产以确定最佳的合理的工艺。
此外，RP原型还是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。
比如为客户提供产品样件，进行市场宣传等，快速成型技术已成为并行工程和敏捷制造的一种技术途径。
光固化粘结作业指导书
光固化机作业指导书目的为保障产品质量和规范操作光固化机，特制订此作业指导书范围适用于光固化机固化的产品作业责任作业员按此作业指导书进行作业，工序负责人及质检员对本内容的执行进行监督一：操作流程①：在开机前检查机台进、出口及灯箱内有没有异物，如有异物需转置，确保作业顺畅。
②：打开设备顶盖检查固化机的灯管是否有破损，如有破损需报告质检员或工序主管处理。
二：开关uv光固化机的步骤及注意事项开机步骤：①：接通电源插头，将电源开关扭至“1”的位置（如图），“0”为关闭设备电源。
②：打开调速器，根据生产产品的参数要求将调速器调至要求的速度档位。
③：依次打开“温控开关”、“灯管开关1”，UV灯管开始预热（注意待温度上升至40℃需打开“风扇开关”，另外注意三支灯管不能同时打开），间隔1分钟左右再打开“灯管开关2”，再间隔1分钟左右打开“灯管开关3”。
关机步骤：①：关闭UV灯管开关1、UV灯管开关2、UV灯管开关3。
②：UV灯管关闭后等待风机继续运行散热，待灯箱温度降至28℃以下再关闭“风扇开关”、“温控开关”。
注意事项：①：打开灯管时应顺次开灯，每支灯间隔1分钟左右，不要同时打开。
②：关闭灯管后应当使风机继续运转一段时间，直致灯管冷却为止。
③：关闭UV灯管后如果要二次起动时，一定要等到灯管完全冷却后再起动，否则在灯管表面温度很高的情况下是起动不起来的。
三：uv灯管的使用和维护①:uv灯管的最大使用寿命一般为800-1000小时，运行时间需记录，达到寿命后即应更换，灯箱正常运行温度范围为（60±20℃）。
②: 当生产中发现产品设定合格的档位不能满足固化工艺要求时应停机进行确认，必要时更换灯管。
③：uv灯管在使用（1—2个月）需用无水乙醇、纱布清洁灯管表面及反射罩表面的反射板，再将uv灯管旋转180度。
灯罩反射板失去镜面效果后就要更换。
四：其它注意事项①：变压器的进线要根据现场的电压来选择合适的接线柱②：电容器在使用后，如果维修一定要进行放电，以免电容放电伤人。
快速成形实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉快速成形技术的原理和工艺流程；2. 掌握快速成形设备的操作方法和注意事项；3. 通过实验，了解快速成形技术的应用和优势；4. 培养动手能力和创新意识。
二、实验原理快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料的方式，快速制造出实体模型或零件的技术。
它集成了CAD、CAM、数控技术、激光技术、材料科学等多学科知识，具有高效、低成本、灵活、可定制等特点。
快速成形技术主要包括以下几种工艺方法：1. 光固化成型法（Stereolithography，简称SLA）2. 分层实体制造法（Fused Deposition Modeling，简称FDM）3. 选择性激光烧结法（Selective Laser Sintering，简称SLS）4. 熔融沉积制造法（Direct Metal Laser Sintering，简称DMLS）本实验采用光固化成型法（SLA）进行快速成形。
三、实验器材1. 快速成形设备：光固化成型机2. 计算机及软件：CAD软件、SLA控制系统3. 光敏树脂：用于制造实体模型4. 实验材料：夹具、实验报告纸、笔等四、实验步骤1. 设计模型：使用CAD软件设计所需制造的实体模型，并将其保存为STL格式；2. 设置参数：在SLA控制系统中设置相关参数，如激光功率、扫描速度、层厚等；3. 预处理：将设计好的STL文件导入SLA控制系统，进行切片处理，生成加工路径；4. 加工：将光敏树脂倒入模具中，启动光固化成型机，按照预设的加工路径进行扫描和固化；5. 后处理：将成型的模型取出，进行清洗、干燥、打磨等后处理；6. 测试与评估：对成型的模型进行测试和评估，分析其精度、强度、表面质量等性能。
五、实验结果与分析1. 成型模型精度：通过测量成型模型的尺寸，与设计尺寸进行对比，评估模型的精度。
实验结果显示，模型的尺寸精度较高，满足实验要求；2. 成型模型强度：通过进行拉伸、压缩等力学实验，评估模型的强度。
第二章_光固化快速成型工艺
（4）节省能量。 各种光源的效率都高于烘箱。
（5）可使用单组分，无配置问题，使用周期长。 （6）可以实现自动化操作及固化，提高生产的自动化程度，从而提高生产效率和经济效益。
第二节 光固化快速成型材料及设备
第二节 光固化快速成型材料及设备
❖ 2.2.1 光固化快速成型材料
1. 光固化材料优点及分类
光固化材料是一种既古老又崭新的材料，与一般固化材料比较，光固化材料 具有下列优点：
（1）固化快 可在几秒钟内固化，可应用于要求立刻固化的场合。
（2）不需要加热 这一点对于某些不能耐热的塑料、光学、电子零件来说十分有用。
图2-4 树脂对激光的吸收特性
第二节 光固化快速成型材料及设备
3.光固化成型材料介绍
下面分别介绍Vantico公司、3D Systems公司以及DSM公司的光固 化快速成型材料的性能、适用场合以及选择方案等。
（1）Vantico公司的SL系列
下表给出了Vantico公司提供的光固化树脂在各种3D Systems公司光 固化快速成型系统和原型不同的使用性能和要求情况下的光固化成型材 料的选择方案。
第二节 光固化快速成型材料及设备
2. 光敏树脂的组成及其光固化特性分析 （1）光敏树脂 用于光固化快速成型的材料为液态光敏树脂，主要由齐聚物、光引 发剂、稀释剂组成。 齐聚物是光敏树脂的主体，是一种含有不饱和官能团的基料，它的 末端有可以聚合的活性基团，一旦有了活性种，就可以继续聚合长大， 一经聚合，分子量上升极快，很快就可成为固体。 光引发剂是激发光敏树脂交联反应的特殊基团，当受到特定波长的 光子作用时，会变成具有高度活性的自由基团，作用于基料的高分子聚 合物，使其产生交联反应，由原来的线状聚合物变为网状聚合物，从而 呈现为固态。光引发剂的性能决定了光敏树脂的固化程度和固化速度。
快速成形实训报告
一、实训目的本次快速成形实训旨在使学生了解快速成形技术的原理、设备操作流程以及实际应用，培养学生的动手能力和创新意识。
通过实训，使学生掌握快速成形的基本操作方法，熟悉快速成形设备的使用，并能够根据实际需求进行快速成形模型的制作。
二、实训内容1. 快速成形技术原理快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种以数字模型为基础，通过材料堆积的方式快速制造出实体模型的技术。
其主要原理包括：分层制造、材料堆积、光固化、热熔、喷墨打印等。
2. 快速成形设备操作本次实训主要使用的是光固化快速成形设备，其操作流程如下：（1）准备：将数字模型导入设备，调整参数，如切片厚度、填充密度、打印速度等。
（2）预热：打开设备，预热光固化材料，使其达到一定温度。
（3）打印：设备开始分层打印，每层厚度约为0.1mm，打印速度约为10mm/s。
（4）固化：紫外光照射材料，使材料固化。
（5）脱模：打印完成后，将模型从设备中取出。
3. 快速成形模型制作根据实际需求，设计并制作一个简单的快速成形模型。
具体步骤如下：（1）设计：使用CAD软件进行三维建模，将设计好的模型导出为STL格式。
（2）切片：将STL格式的模型导入设备，进行切片处理。
（3）打印：按照设备参数进行打印，直至模型成型。
（4）后处理：将打印好的模型进行打磨、抛光等后处理，使其达到预期效果。
三、实训过程1. 实训前期：学习快速成形技术原理，了解快速成形设备操作流程，熟悉快速成形材料。
2. 实训中期：根据实训要求，设计并制作一个快速成形模型，进行实际操作。
3. 实训后期：对制作的模型进行评价，总结实训过程中的经验教训。
四、实训结果通过本次实训，我们成功制作了一个简单的快速成形模型，掌握了快速成形设备的基本操作方法。
以下是实训过程中取得的主要成果：1. 熟悉了快速成形技术原理，了解了快速成形设备的使用。
2. 掌握了快速成形模型的设计、制作、后处理等基本技能。
光固化快速成型实验指导书
光固化快速成型实验指导书1.实验目的快速成型（Rapid Prototyping）技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新型制造技术，是近20年制造技术领域的一次重大突破。
通过实验使学生对快速成型技术的成型过程有较生动的理解，以及了解快速成型技术的应用。
2.实验仪器与设备（1）UG、3DMAX、CATIA、SOLIDWORKS等三维造型软件。
（2）数据处理部分主要使用光固化快速成形系统数据准备软件Rp Data对三维模型进行加支架、分层；（3）采用的SLA成型设备是西交大SLA（XJRP）激光快速成型机，型号为SPS450B，如图2-2；它采用高精密聚焦系统，在整个工作面上光斑直径<0.15mm，采用伺服电机、精密丝杠组成闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到±0.05mm；采用超高速扫描器，激光扫描速度可达到8m/s，制作速度可达到60g/h，特别适合于企业及激光快速成型服务中心。
SPS系列激光快速成型机成型效率高，适宜汽车等大型物件成型。
其技术参数如下表3-1。
表3-1 SLA技术参数图3-2 激光快速成型机3.实验原理光敏树脂液相固化成型（SLA—Stereolithography Apparatus）光敏树脂液相固化成形又称光固化立体造型或立体光刻。
其工作原理如下图所示。
由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描液态光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后，工作台下降一段精确距离，并按新一层表面几何信息使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一个零件实体模型。
激光立体造型制造精度目前可达±0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。
图3-3 光固化原理4.实验内容与步骤4.1 三维模型制作用CAXA、UG、等三维造型软件制作任意加工零件。
光固化快速成型
光固化快速成型一、前言随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。
在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。
制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。
因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。
从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。
所以我们要掌握该技术，才能在未来的商业或国际竞争中立于不败之地。
快速成型(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，是基于离散－堆积成形原理的先进制造技术的总称。
被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。
快速成型技术发展至今，以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展，快速成形技术彻底摆脱了传统的“去除”加工法——部分去除大于工件的毛坯上的材料来得到工件。
而采用全新的“增长”加工法——用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件,将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合,因此,它不必采用传统的加工机床和模具,只需传统加工方法的10%～30%的工时和20%～35%的成本,就能直接制造出产品样品或模具。
由于快速成形具有上述突出的优势,所以近年来发展迅速,已成为现代先进制造技术中的一项支柱技术,实现并行工程(Concurrent Engineering,简称CE)必不可少的手段。
光固化-作业指导书
编制校对审批会签批准工艺编号KL.JKC.GGH.11002定员1工序名称版本/修改A/0产品型号10161-A1#时间1/2/331420585每天上午及下午上班前需用UV 光强度测试仪检测UV光的强度，须达到3500uW/c㎡以上为OK.将不锈钢片的圆形纹路面朝上放于工装上，如图3、4所示先检查工装上的4个定位圆柱与样品上的4个不锈钢片是否对齐一致，如未对齐，须调整工装定位块。
如图6、7所示用白布缠于工装上将不锈钢片边缘多余的胶水擦净,然后旋转工装转盘进行光固化。
1.将“ POWER”键打到“ 1 ”位置使仪表开机；2.将“ Lo/Hi ”打到最大量程“ Hi ”位置；3.手持传感器手柄，使传感探头伸入工装上方且面向被测UV光源，显示屏上显示在350以上为OK(即350*10uW/c㎡）如图1、2所示。
1.玻璃放于工装上与不锈钢片的距离约4~5mm;2.固定玻璃时须压下两端的固定夹，然后将前方的铁杆向左转动，使工装上升将玻璃固定，如图5所示；3.允许在反光下且在整片玻璃应≤1条浅刮痕，且长度不超过30mm，用手碰摸应平滑，不划手;作业步骤要求&注意事项作业要领光固化玻璃上贴不锈钢片图片: 从胶袋中取出不锈钢片，检查上表面无生锈、划伤、变形等不良现象，OK后将4个不锈钢片放入工装并各点上1滴（约0.15g)4321紫外光固化胶。
◇全 不锈钢片上表面无生锈、划伤、变形等不良现象;从物料箱中取出玻璃，拿起玻璃与眼睛成45度角、300mm的距离检查玻璃表面应平整、光洁、无变形、裂纹、缺角及明显划伤，不许存在结石、沙粒等现象，OK后放于工装上并固定.◇全 不锈钢片边缘的胶水须擦净且从正面看不锈钢片粘贴位置无气泡。
如图3所示◇全 工装上的4个定位圆柱须与样品上的4个不锈钢片对齐一致.宁波柯力电气【标准作业指导书-光固化】作业时间● 在制品作业名称5将4个不锈钢片放入工装并滴上1滴（约0.15g)4321固化胶64321紫外光固化胶放入玻璃后工装上升将其压紧铁杆转向用白布缠于工装上擦去不锈钢片边缘UV 测试仪上显示在350以上为OK 传感探头面向被测UV 光源进行检测调整4个定位块使定位圆柱与样品上的4个不锈钢片对齐1234编制校对审批会签批准工艺编号KL.JKC.GGH.11002定员1工序名称版本/修改A/0产品型号10161-A1#时间612148162.8#物料名称规格用量#数量1不锈钢片Φ51*0.4mm,SUS430411标准时间所需物料所需工装/夹具工具/夹具名称光固化工装作业时间● 在制品+安全 ◇ 品质检查图片:按照步骤2~5在另一工装上将不锈钢片贴好,然后将先前光固好的产品取出,放于物料架上。
快速原型实验报告
熔融沉积快速成型工艺方法中的扫描方式有多种，有螺旋扫描、偏置扫描、回转扫描等。螺旋扫描是指扫描路径从制件的几何中心向外一次扩展，偏置扫描是指按轮廓形状逐层向内偏置进行扫描，回转扫描是指按X、Y轴方向扫描、回转。通常，偏置扫描成型的轮廓尺寸精度容易保证，而回转扫描路径生成简单，但轮廓精度较差。因此可以采用外部轮廓用偏置扫描、而内部区域填充用回转扫描的复合扫描方式。扫描方式与原型的内应力密切相关，合适的扫描方式可降低原型内应力的积累，有效防止零件的翘曲变形。
3.SLS快速成型机
三、实验准备
1、设计零件三维模型，并按照通用的格式存储（STL文件）；
2、快速成型机调试：包括初始化、预热、调整工作台高度；
四、实验原理及其基本流程
原理：快速成型的制造方式是基于离散／堆积原理的累加式成型，从成型原理上提出一个全新的思维模式，即将计算机上设计的零件三维模型，表面三角二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，在控制系统的控制下，选择性地固化或烧结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实体，然后进行坯件的后处理，形成原型。
基本流程：
五、实验数据
设计图样如下图：
六、实验分析
针对熔融沉积快速成型工艺分析其成型过程影响因素
1、材料性能的影响
材料性能的变化直接影响成型过程及成型件的精度。材料在工艺过程中要经过固体——熔体——固体的两次相变，在凝固过程中，由材料的收缩而产生的应力变形会影响成型件精度。
2、喷头温度和成型室温度的影响
喷头温度决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度，喷头温度应根据私彩的性质在一定范围内选择，以保证挤出的丝成熔融流动状态；成型室的温度会影响到成型件的热应力大小。
快速成型实训实验报告
一、实验背景随着科技的发展，快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）作为一种新型的制造技术，在工业设计、航空航天、医疗等领域得到了广泛应用。
为了使学生们深入了解快速成型技术，提高动手能力，本次实验选取了快速成型技术作为实训内容。
二、实验目的1. 了解快速成型技术的原理、工艺流程及设备特点；2. 掌握快速成型技术的操作方法，提高动手能力；3. 培养学生的创新思维和团队协作能力；4. 为今后从事相关领域的工作打下基础。
三、实验内容1. 快速成型技术原理及设备介绍快速成型技术是一种以数字模型为基础，快速制造出实物原型或零件的技术。
其原理是将CAD模型通过切片处理，生成一系列的截面轮廓，再通过堆积的方式，将材料逐层成型，最终形成三维实体。
快速成型设备主要包括：激光快速成型机、立体光固化机、熔融沉积成型机等。
本次实验以熔融沉积成型机（Fused Deposition Modeling，简称FDM）为例进行实训。
2. 实验步骤（1）准备实验材料：FDM设备、PLA材料、计算机、CAD软件等。
（2）设计模型：使用CAD软件设计所需的三维模型，并进行切片处理。
（3）导入模型：将切片后的模型导入FDM设备。
（4）成型过程：启动FDM设备，设备将PLA材料加热至熔融状态，然后按照模型轮廓逐层堆积成型。
（5）后处理：成型完成后，对模型进行脱模、清理等后处理。
3. 实验结果与分析本次实验成功制作出所需的三维模型，实验结果如下：（1）模型外观与设计相符，尺寸精度较高。
（2）成型过程中，设备运行稳定，操作简便。
（3）PLA材料具有良好的成型性能，成型后表面光滑。
（4）实验过程中，团队成员分工明确，协作良好。
四、实验总结1. 通过本次实验，使学生掌握了快速成型技术的原理、工艺流程及设备特点。
2. 学生们的动手能力得到了提高，为今后从事相关领域的工作打下了基础。
3. 培养了学生的创新思维和团队协作能力。
4. 在实验过程中，发现了一些问题，如模型精度有待提高、设备操作需加强等。
光固化快速成型方法
3.选择性激光烧结工艺 3.选择性激光烧结工艺
3.1 高分子粉末烧结工艺
可分为前处理、粉层烧结叠加以及后处理三个阶段。 (1)前处理 主要完成三维CAD造型并经STL数据转换后输入 (1)前处理 主要完成三维CAD造型并经STL数据转换后输入 到粉末激光烧结系统中。 （2）粉层激光烧结叠加 在叠加阶段，设备根据原型的结构 特点，在设定的建造参数下，自动完成原型的逐层粉末烧 结叠加过程。其中，温控较重要。 先预热，并根据原型结构特点进行制作方位确定，并设置 为加工状态。然后设定工艺参数，如层厚、扫描方式、激 光功率、烧结间距等。成型区域温度达到预定值时启动制 作，为减少翘曲变形，应根据截面变化调整粉料预热温度。 所有叠层加工完毕后，将原型在成型缸中缓冷到40度以下。 所有叠层加工完毕后，将原型在成型缸中缓冷到40度以下。 （3）后处理 激光烧结原型件强度弱，需根据使用要求进行 渗蜡或是渗树脂等补强处理。
（1）原型件制作关键在于如何选用合理的粉末配比 和加工工艺参数实现原型件的制作。SLS原件成型 和加工工艺参数实现原型件的制作。SLS原件成型 中环氧树脂粉末比例（在1 中环氧树脂粉末比例（在1：5-1：3之间）、激光 扫描速度、扫描层厚（小于激光束的烧结深度）、 扫描间隔( 扫描间隔(为保证加工层面与扫描线之间的牢固粘 结，不宜过大）等均要适中。总的来说，要保证 层面之间与烧结线之间的牢固结合、粉末材料的 充分熔化和烧结成型各参数的互相匹配。同时尽 量做到粉末材料不炭化和烧结过程平稳。在此基 础上尽可能采用较大的参数以提高效率。
Thank you
图1-SLS系统的基本组成 SLS系统的基本组成
2.选择性激光烧结工艺的特点 2.选Βιβλιοθήκη 性激光烧结工艺的特点优点：
（1）可采用多种材料 理论上讲，可采用加热时黏度降低 的任何粉末材料，通过材料或各种含黏结剂的涂层颗粒制 造任何造型。 （2）制造工艺简单 由于可用材料比较多，该工艺按材料 的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或 部件及工具。 （3）高精度 该工艺一般能够达到工件整体范围内（0.05该工艺一般能够达到工件整体范围内（0.052.5)mm的公差。 2.5)mm的公差。 （4）无需支撑结构 叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结 的粉末来支撑。 （5）材料利用率高 该工艺不用支撑，不需制作基底支撑， 为常见几种RP工艺利用率最高的，且价格较便宜。 为常见几种RP工艺利用率最高的，且价格较便宜。
实验10- 紫外光固化实验
实验10光敏胶的紫外光固化实验一．实验目的1.了解光固化体系的组成及固化原理。
2.了解紫外光固化机的构造及使用方法，学会用紫外光固化来实现光固化体系的光固化过程。
二．基本原理光引发剂在光的作用下，分解成活性自由基或活性离子，引发单体的聚合。
紫外光固化体系有四大类，自由基聚合、离子聚合、电荷转移聚合及混合聚合（几种聚合的方式并用）。
紫外光固化机理就是利用紫外光源发出的特定的紫外光，引发光引发剂产生活性中间体或激发电荷转移络合物，从而引发光低聚物及活性单体的聚合及交联形成固化体系。
光固化体系一般由光敏预聚体，光活性单体，光引发剂及其他助剂组成。
光引发剂吸收光能后产生活性中间体，光敏预聚体和光活性单体含有活性官能团，可发生聚合或交联，其它助剂可调节固化过程及固化物性能。
紫外光固化体系的固化性能与混合胶的组成、光的组成（光的强度、光的波长及分布）、光照时间、光源与样品的距离及固化的温度有关，可通过调节灯到样品的距离及光照时间来调节光固化的情况。
三．仪器设备与样品1．仪器：美国FUSION公司生产的紫外光固化机。
2．样品：丙烯酸改性的聚氨酯（A），HDDA、TMPDA、引发剂1173及光敏剂二苯甲酮。
3．样品瓶（若干），滴管（若干），玻璃棒，玻璃板若干。
42四．实验步骤１．样品的配制：按下列比例配制光固化胶，使其混合均匀，避光保存。
A HDDA TMPDA1173二苯甲酮质量4510.10.1将样品分成5分，其中四分分别加入TMPTA、及光引发剂。
配方如下：No12345 TMPTA0.20.411730.020.04二苯甲酮0.020.042．打开光固化机的电源，按下传送带控制按钮，此时显示的数字为传送带的转速，使传送带正常运转。
再打开右边控制仪上的电源（power），此时红色指示灯亮。
把左边的搬动按钮由reset位置打到stand by位置，此时黄色指示灯闪动，等黄色指示灯稳定后再把此按钮由stand by打到lamp on位置，此时绿色指示灯闪动，等绿色指示灯稳定后，即可测试样品的固化时间。
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光固化快速成型实验指导书
1.实验目的
快速成型（Rapid Prototyping）技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新型制造技术，是近20年制造技术领域的一次重大突破。
通过实验使学生对快速成型技术的成型过程有较生动的理解，以及了解快速成型技术的应用。
2.实验仪器与设备
（1）UG、3DMAX、CATIA、SOLIDWORKS等三维造型软件。
（2）数据处理部分主要使用光固化快速成形系统数据准备软件Rp Data对三维模型进行加支架、分层；
（3）采用的SLA成型设备是西交大SLA（XJRP）激光快速成型机，型号为SPS450B，如图2-2；它采用高精密聚焦系统，在整个工作面上光斑直径<0.15mm，采用伺服电机、精密丝杠组成闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到±0.05mm；采用超高速扫描器，激光扫描速度可达到8m/s，制作速度可达到60g/h，特别适合于企业及激光快速成型服务中心。
SPS系列激光快速成型机成型效率高，适宜汽车等大型物件成型。
其技术参数如下表3-1。
表3-1 SLA技术参数
图3-2 激光快速成型机
3.实验原理
光敏树脂液相固化成型（SLA—Stereolithography Apparatus）
光敏树脂液相固化成形又称光固化立体造型或立体光刻。
其工作原理如下图所示。
由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描液态光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后，工作台下降一段精确距离，并按新一层表面几何信息使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一个零件实体模型。
激光立体造型制造精度目前可达±0.1mm,主要用作为产品提供样品和实验模型。
图3-3 光固化原理
4.实验内容与步骤
4.1 三维模型制作
用CAXA、UG、等三维造型软件制作任意加工零件。
制作完成后保存成STL文件。
4.2 数据处理
将STL文件导入光固化快速成形系统数据准备软件Rp Data对三维模型进行加支架、分层。
•添加支撑操作。
如图4-8。
因为在成型过程中，由于未被激光束照射的部分材料仍为液态，它不能使制件界面上的孤立轮廓和悬臂轮廓定位。
因此必须设计一些细柱状或肋状支撑结构，并在成型过程中制作这些支撑结构，以便确保制件的每一结构部分都能可靠固定，同时也有助于减少制件的翘曲变形。
为了成型完毕后能方便地从工作台取下工件，而不使工件损坏，在工件的底部也应设计和制作支撑结构。
所加支撑的主要类型有：点支撑，线支撑，网支撑，块支撑，轮廓支撑，三角支撑，整体支撑等。
图4-8 添加支撑
（2）分层操作。
如图4-9。
图4-9 分层
4.3 加工成形
制件主要操作步骤如下：
（1）打开总电源开关（在成型机后板上），控制面板上总电源指示灯ON。
（2）按下【电源ON】按钮，电源指示灯ON。
（3）按下【加热】按钮，加热指示灯ON，即开始给树脂加热，温度控制仪开始控制树脂加热。
树脂温度上升 32℃时，可以开始制作零件。
加热过程大约需要一小时（如若工作间隔不长，可不必关断加热及电源，免去长时间的加热等待）。
（5）旋转【激光】开关至ON位置，即打开激光器电源。
（6）打开计算机，启动WINDOWS98/WINDOWS2000。
（7）按下【伺服】按钮，伺服指示灯ON，即给伺服系统加上电源。
（8）打开RpBuild控制程序，加载待加工零件的*.PMR或*.SLC文件。
（9）加载或设定制作工艺参数。
（10）调整托板位置，使之略高于液面（0.3mm左右）；若继续制作上次中断的零件，则不要移动托板。
(11)点击开始从新制作后，计算机会提示是否自动关闭激光器（若连续制
作，选择“否”，若考虑其它，选择“是”），选择后进入自动制作过程。
(12)制作完成后，屏幕出现“RP项目制作完成”提示。
(13)将托板升出液面，取出制件，将托板清理干净。
(14)清理过程中，可以按下【照明】按钮，使用照明。
(15)继续制作其他项目，则重复步骤7~12。
(16)关闭激光器时，旋转【激光】开关至OFF位置, 即关掉激光电源(注意：关闭激光器之前，不应关闭伺服及RpBuild控制程序)。
(17)若长时间不使用机器，则应关闭各电源开关，最后关闭总电源。
5.实验报告要求
•写明实验的目的
•阐明光固化成型的工作原理
•提出对所做实验的改进想法
6.思考题
•振镜系统与伺服系统在实际二维轮廓的制造过程中的差异？
•对非对称结构的3维模型如何分层？
•SPS450B液位控制系统有什么用？
振镜系统是将激光束入射到两反射镜（振镜）上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两
个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚
焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记。
伺服系统则是
接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并保证动作的快速
和准确。
对于三维CAD模型，分层处理就是把模型分割成等间距的平面层，所切割的封闭轮廓线
就是零件的每一层边界线。
分层处理包括计算切割平面与零件集合模型的交线。
对STL模
型就是要计算出分割平面与许多小三角平面之间的交线，所形成的轮廓线则是由这一系列
线段集来表示的。
对数据处理后得到二维轮廓上的系列点，再经过轮廓追踪得到封闭曲线。
光固化成型采用堆织成型原理，通过紫外激光照射液态光敏树脂从而固化成型。
在实际成
型过程中，光敏树脂液面需保持在同一高度位置，并且要求均匀涂覆在前一层已固化光敏
树脂上，它直接影响到产品原型在Z方向上的成型精度，甚至影响到产品制作过程的失败。
而液位控制系统则是起到维持液面高度的关键作用。