@2光固化快速成型工艺
光固化成型的步骤
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。
光固化成形
激光器 扫描器 立板 网板 沉块 刮板 反射镜 光路板
树脂槽
快速成型制造技术
激光器：提供光固化光源，波长355nm紫外光 扫描器：使激光实现X-Y方向扫描 聚焦镜：使激光在焦点处会聚 反射镜：光路调整 立板：固定Z向工作台，固定液位调整系统 网板：支撑快速成型制件 树脂槽：盛装液体光固化树脂 沉块：调整液位，保证XY方向扫描精度 刮平装置：真空吸附刮平装置，保证层厚度
激励能源：使原子从低能级跃迁到高能级，形成粒子数反 转分布的外界能量。
激光器技术
一个外来光子激发原子产生另一个同性质的光子，这就是 说一个光子放大为 N1 个光子， N1 个光子将诱发出 N2 光子 （ N2>N1 ） …… 在原子受激辐射过程中，光被加强了，这 个过程就被称为光放大。
E2 E2－E1 E2－E1 E2 入射波 E2 出射波
SLA成形原理
3 、 激光束对新一层树 脂进行扫描固化，使新 固化的一层牢固地粘合 在前一固化层上。
4、重复 2 步和 3步，至整个 零件原型制造完毕。
最后升降台升出液体 树脂表面，即可取出工件， 进行清洗、后固化以及表 面光洁处理。
SLA成系统由激光器、 扫描器、光敏树脂、液槽、 升降台、树脂涂敷装置和 控制软件组成。
SLA成形系统扫描器
振镜是一种矢量扫描器件，它是一种特殊的摆动电机， 基本原理是通电线圈在磁场中产生力矩，但与旋转电机不 同，其转子上通过机械纽簧或电子的方法加有复位力矩， 大小与转子偏离平衡位置的角度成正比，当线圈通以一定 的电流时，转子发生偏转到一定的角度时，电磁力矩与回 复力矩大小相等，故不能象普通电机一样旋转，只能偏转， 偏转角与电流成正比，与电流计一样，故振镜又叫电流计 扫描器（ galvanometric scanner ），反射镜安装在转轴出 端，由转子带动偏转。
光固化的工艺流程和工艺特点
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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光固化成型工艺的基本原理
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
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。
光固化快速成型工艺
上海联泰科技有限公司: RS系列
第2章 光固化快速成型工艺
2.2 SLA设备
材 料 及 设 备
第一台RP商品化设备： 3D Systems公司的SLA250机型
第2章 光固化快速成型工艺
2.2 SLA设备
材 料 及 设 备
SLA5000机型
加工尺寸：508×508×584mm 激光扫描速度：5m/s 最小层厚：0.05mm
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机
设备结构简介
材 1.机械结构 料 (3)树脂循环系统
及 保证在制作过程中树脂液面位置不变，以保证聚焦光斑大 设 小恒定。
备 利用树脂恒定补充，动态溢流的原理保持树脂液而不变。
基本结构: 树脂内槽、树脂外槽、排液口、液轮、 内流电机、溢流槽。
第2章 光固化快速成型工艺
有台阶不平及不同层面间的曲面不平；适合做小件及 精细、复杂件。
第2章 光固化快速成型工艺
缺点
2.1 1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。
基 2、成型件需要后处理，二次固化，防潮处理等工序。 本 3、光敏树脂固化后较脆，易断裂，可加工性不好；工作温 原 度不能超过100℃，成形件易吸湿膨胀，抗腐蚀能力不强。
材
料
整套设备分为两部分，即成型 室部分和电器控制部分。
及
安装时，两部分合为一起保持
设
设备的整体性，分体的结构便
备
于包装和运输。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
材 料 及 设 备
CPS快速成型机 设备结构简介
1.机械结构 (1) Z轴升降工作台
完成托板的升降运动。 在制作过程中，进行每一层的步进， 制作完成后，实现工作台快速提升出 树脂液面，以方便零件的取出。
快速成型技术的种类
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。
- 1 -。
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。
技术成型及应用5.1 光固化成型工艺的基本原理和工艺特点
光固化成型工艺原理图
注意：
因为树脂材料的高粘性，在每层固化之后，液面很难在短时间内流 动铺平已固化的面，这将会影响实体的成型速度和精度。采用刮板 刮切后，树脂便会被快速、均匀地涂敷在上一叠层上，这样经过激 光固化后可以得到较好的精度，使产品表面更加光滑和平整。
讨论：与其他增材技术相
比，光固化成型技术具有哪 些特点？
工艺优点
1.产品生产周期短； 2.制作过程智能化，成型速度快，自动化程度高； 3.尺寸精度高； 4.表面质量优良； 5.无噪音、无振动、无切削，可以实现生产办公室化操作； 6.可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失模； 7.可制造任意几何形状的复杂零件。
工艺不足
1.需要添加支撑； 2.设备运转及维护成本较高； 3.可使用的材料种类较少； 4.需要二次固化。
课堂导入
右边这组耳环、戒指、 项链等穿戴饰品是不是很漂 亮呢？想知道它们是怎么制 作的吗？
想一想
你了解光固化成型技术吗？见过的光固化技术打 印的模型有哪些？这些模型有什么特点？
学习导览图 模块5
光固化成型
01
光固化成型 工艺的基本 原理和工艺 特点
02
光固化成型 的工艺过程
03
光固化成型 材料
04
光固化成型 技术的应用
05
光固化成型 技术的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ展 方向
本节 知识点
1 光固化成型技术概述
2 光固化成型工艺原理
3
光固化成型的工艺特点
光固化成型技术概述
1. 简称 2. 发展历史 3. 当前在我国的发展状况
工艺原理
光固化快速成型工艺，基于分层制造原理，以液态光敏树脂 为原料。主液槽中盛满液态光敏树脂，在计算机控制下特定 波长的激光沿分层截面逐点扫描，聚焦光斑扫描处的液态树 脂吸收能量，发生光聚合反应而固化，从而形成制件的一个 截面薄层。一层固化完毕后，工作台下降一层高度，然后刮 板将粘度较大的树脂液面刮平，使先固化好的树脂表面覆盖 一层新的树脂薄层，再进行下一层的扫描固化，新固化的一 层牢固地粘结在前一层上。如此依次逐层堆积，最后形成物 理原型。除去支撑，进行后处理，即获得所需的实体原型。
快速成型技术的原理工艺过程及技术特点
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。
光固化成型工艺的过程
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课堂导入
观看视频并回答
观看《光固化成型技术过程》视频， 讨论以下问题： （1）光固化成型技术的工艺过程主要 分为几个步骤？ （2）光固化成型技术需要施加支撑吗？
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微信公众号：华唐集团
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三、后处理
零件成型完成后，将零件从工作台上分离 出来，用酒精清洗干净，用刀片等其它工具将 支撑与零件剥离，之后进行打磨喷漆处理。为 了获得良好的机械性能，可以在后固化箱内进 行二次固化。
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& 课后作业
选择两个3D模型，如紫砂壶模型、马踏飞燕模型等，思考切片 时如何确定它们的摆放方位，再进行合理的支撑设计，将你的 想法分享给大家，看看身边的小伙伴和你想的一样吗？
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本节 知识点
1 光固化成型工艺的过程
2 前期数据准备阶段
3 模型打印制作
4 后处理
5 如何提高打印精度
3
光固化成型工艺的过程
一般包括：前期数据准备、创建CAD模型、模型的面化处理、 设计支撑、模型切片分层，成型加工和后处理。
4
光固化快速成型工艺过程图
5
一、前期数据准备
1. 造型与数据模型转换
利用计算机辅助设计软件绘制 出产品三维模型。
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2.确定摆放方位
对于不同的模型需要综合考虑成型效率、成 型质量、成型精度、支撑等方面的因素来确定模 型的摆放方位。
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3.设计支撑
支撑可选择多种形式，例如点支撑、线支撑、 网状支撑等。支撑的设计与施加应考虑可使支撑 容易去除，并能保证支撑面的光洁度。
光固化成型工艺
光固化成型工艺光固化成型工艺是一种利用紫外光或可见光照射固化剂，使涂层或胶粘剂在短时间内固化的工艺。
它广泛应用于电子、光学、印刷、涂装等行业，具有高效、环保、节能等优点。
光固化成型工艺的原理是利用光引发剂或光敏物质对紫外光或可见光的吸收，产生化学反应，从而使涂层或胶粘剂在短时间内固化。
光固化的关键在于光引发剂或光敏物质的选择和光照强度的控制。
光引发剂或光敏物质的选择要考虑其吸收光的波长范围，以及其在光照下的稳定性和反应速率。
光照强度的控制则需要根据具体的工艺要求，选择合适的光源和控制光照时间。
光固化成型工艺具有许多优点。
首先，光固化速度快，通常只需要几秒钟到几分钟就可以完成固化过程，大大提高生产效率。
其次，光固化过程中不需要加热，减少了能源消耗，并且避免了热固化过程中可能产生的变形和气泡等问题。
再次，光固化过程中不产生挥发性有机物，对环境没有污染，符合环保要求。
此外，光固化成型工艺还可以实现高精度、高分辨率的成型，适用于微型器件和精密零部件的制造。
光固化成型工艺在电子行业中有着广泛的应用。
例如，在印刷电路板制造过程中，光固化技术可以用于涂覆感光胶，再通过光照暴露和显影等步骤，形成电路图案。
在液晶显示器的制造过程中，光固化技术可以用于固化液晶层、粘合剂和胶粘剂等。
在半导体封装中，光固化技术可以用于固化胶粘剂、密封材料和保护层等。
光固化成型工艺在光学行业中也有着重要的应用。
例如，在光纤制造过程中，光固化技术可以用于固化光纤薄膜和光纤连接部件。
在光学元件的制造过程中，光固化技术可以用于固化光学胶、粘合剂和涂层等。
光固化成型工艺在涂装行业中也被广泛应用。
例如，在汽车制造中，光固化技术可以用于固化涂料和涂层，提高涂装效率和质量。
在家具制造过程中，光固化技术可以用于固化涂料和胶粘剂，实现快速干燥和环保施工。
光固化成型工艺是一种高效、环保、节能的工艺，广泛应用于电子、光学、印刷、涂装等行业。
随着科技的不断进步，光固化技术将在更多的领域得到应用，为工业制造带来更多的便利和发展。
简述光固化成型技术的工艺特点
简述光固化成型技术的工艺特点在科技飞速发展的今天，咱们的生活已经离不开各种高科技玩意儿。
你要是注意到最近的3D打印技术，或者那种特别炫的模型制作，光固化成型技术可能就已经在你的生活中悄悄出现了。
这项技术可真是神奇，下面咱们就一起来聊聊它的工艺特点，看看这项技术到底是怎么让世界变得更炫、更酷的。
1. 光固化成型技术简介光固化成型技术，也叫光敏树脂成型技术，听起来是不是有点高大上？其实，它的原理非常简单，就是利用光来把液体树脂变成固体。
就好比你把一张白纸放在阳光下，纸上就会慢慢变干一样，只不过这里用的是紫外线光，树脂就会在光的照射下变成坚固的物质。
这个过程就像魔法一样，令人惊叹不已。
现在很多高精度的模型和产品，都是用这项技术制作出来的。
2. 工艺特点2.1 高精度制造光固化成型技术的第一大特点，就是它的高精度。
你可以把它想象成用激光雕刻的效果，不管是特别细腻的纹理还是超小的细节，它都能搞定。
它的精度高到什么程度呢？简直就像是工艺大师手里的细工刀一样，每个细节都能做得非常到位。
这种技术不仅能做到非常复杂的设计，还能确保每一件产品都能完美还原设计图纸上的每一个细节，堪称是细节控的最爱！2.2 快速成型其次，光固化成型技术的速度也是一绝。
传统制造工艺往往需要长时间的模具制作和反复的调整，而光固化成型技术却可以在短短几小时内完成复杂的模型。
这就像你急需一份礼物，却来不及去商店买，结果你用这项技术立刻就能自己“打印”出来，真是太省心了。
更神奇的是，这种快速成型不仅能节省时间，还能减少生产成本，让很多人能够用更少的钱做出更好的产品。
2.3 材料的多样性再说说材料，这也是光固化成型技术的一大亮点。
不同于一些传统技术只能用一种或者几种材料，这项技术能用很多种不同的光敏树脂，这些树脂的性质也各不相同，从柔软的橡胶到硬邦邦的塑料，甚至还有透明的材料，都可以通过光固化技术实现。
这就像你在选购冰淇淋时，可以选择各种口味一样，让你的设计更加多样化。
光固化快速成型方法
5. 选择性激光烧结工艺的应用
（1）直接制作快速模具 SLS工艺可用不同的材料制 造不同用途的模具，可直接烧结金属模具和陶瓷 模具，用作注塑、压铸、挤塑等塑料成型模具及 钣金成型模。
（2）复杂金属零件的快速无模具铸造 将SLS技术 与精密铸造工艺结合起来，特别适宜具有复杂形 状的金属功能零件整体制造。
（2） 褐件制作关键在于烧失原型件中的有机杂质， 获得有相对准确形状和强度的金属结构体。两次 烧结中温度设时间是主要的影响因素，在黏结剂 烧失同时，使金属粉末颗粒间发生微熔粘结，保 证原型件不致塌陷。
（3） 金属熔渗阶段的关键在于选用合适的熔渗材 料及工艺，以获得较致密的最终金属零件。经过 二次与三次烧结得到一个用一定强度硬度及内部 有疏松性结构的“褐件”，这对金属熔渗有利。 所选渗入金属必须比“褐件”中金属的熔点低， 以保证在较低温度下渗入。
（4）单层层厚 随着单层层厚增加，强度减小，尺 寸误差向负方向减小。层厚增加，粘结牢固程度 减弱，容易剥离，强度降低，且要熔化的粉末增 加向外传递的热量减少，使尺寸误差向负方向减 小，由于影响效率应综合考虑。
此外，预热是一个重要环节，没预热或是不均 匀将会使成型时间增加力，防止其产 生翘曲和变形，提高精度。
4.选择性激光烧结工艺参数
烧结工艺参数对精度和强度的影响是很大的。主 要包括激光功率、扫描速度、烧结间距和单层层 厚等，此外，预热也是SLS工艺的一个重要环节。
（1）激光功率 随着功率增加，尺寸误差向正方 向增大，且厚度方向的增大要比宽度方向的尺寸 误差大，主要是由于对于波长一定的激光，其光 斑直径是固定的。此外，功率增加强度也会随着 增大，但过大会加剧固化收缩引起的翘曲变形， 所以要综合选用激光和烧结工艺参数。
（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。
光固化成型的步骤
光固化成型的步骤
光固化成型（Stereolithography，简称SLA）是一种利用紫外线光源将液态光敏树脂逐层固化而形成三维实体的制造技术。
光固化成型的步骤通常包括以下几个主要阶段：
1. 设计模型：使用计算机辅助设计（CAD）软件或三维扫描仪创建或获取所需的三维模型。
2. 切片：将三维模型导入到光固化成型机器的切片软件中，将三维模型切割成一层层的二维切片。
3. 准备工作：在光固化成型机器中准备工作平台，通常是一个可移动的平台，用于逐层固化光敏树脂。
4. 固化：将第一层切片放置在工作平台上，通过液态光敏树脂的喷射或涂覆方式涂覆在平台上。
然后，使用紫外线激光或光束照射光敏树脂，使其在光固化过程中逐渐固化成固体。
这个过程会重复多次，每次固化一层，直到整个模型都完成。
5. 清洗：在光固化成型完成后，将模型从工作平台上取下，并将其放入特定的清洗容器中，使用特定的溶剂或清洗剂浸泡和清洗模型，以去除残留的未固化树脂。
6. 后处理：完成清洗后，模型需要进行后处理，如去除支撑结构、修整表面、研磨和打磨等，以获得最终的理想形状和表面质量。
7. 完成产品：经过后处理的模型即成为最终的产品，可以进行进一步的涂装、装配、测试等工序，以达到所需的功能和外观要求。
需要注意的是，不同的光固化成型机器可能会有些许差异，具体的步骤和操作细节可能会有所不同。
光固化快速成型的基本原理
光固化快速成型的基本原理1. 引言光固化快速成型，这个名字听起来是不是有点高大上？其实呢，它就像是个神奇的魔术师，能把我们的创意瞬间变成现实。
想象一下，你在脑海里构思的那件小玩意，没过多久，它就能在眼前闪亮登场！今天就让我们一起揭开这个神秘面纱，看看光固化是怎么一回事，别担心，我们不会用太复杂的术语，咱们轻松聊聊！2. 光固化的基本原理2.1 什么是光固化？光固化其实就像给材料施了一种“光”的魔法。
简单来说，就是通过特定波长的光（一般是紫外光）来把液态树脂变成固态的东西。
就好像你在阳光下晒太阳，皮肤逐渐变黑一样，只不过这里是树脂变硬，效果可不一般哦！这可是现代科技的一大进步，让制造变得又快又省心。
2.2 过程是怎样的？那么，光固化的过程究竟是怎样的呢？首先，我们得有一个模具，模具就像是个小小的舞台，准备好接收我们的主角——树脂。
接着，液态树脂被倒入模具里，随后用光源照射。
这个过程简直像是在做一场精致的化妆秀，树脂在光的照射下，经过一系列的化学反应，瞬间硬化，就像涂了透明指甲油的小手，瞬间变得光滑亮丽！这一过程通常只需要几秒钟到几分钟，非常迅速，根本不给懒惰留机会。
3. 应用领域3.1 广泛应用于哪些地方？光固化技术的应用可真是无处不在，简直是个多面手！在工业制造上，很多零件、模型都可以通过这个技术来生产，效率高、精度准。
想象一下，在航空航天、汽车制造，甚至是牙科，光固化都能派上用场，真是应有尽有。
3.2 生活中的小妙用除了大工业，它在我们的日常生活中也有不少妙用哦！比如你平时看到的3D打印产品，很多都是用光固化来完成的。
还有一些个性化的饰品、手办，都是通过这种技术制作出来的，简直是追求独特和创意人士的天堂。
可以说，光固化技术让我们的生活变得更加丰富多彩，像是给生活加了糖，甜滋滋的！4. 未来展望4.1 科技不断进步说到未来，光固化技术还有很大的发展空间。
随着科技的不断进步，我们会看到更多新材料和新应用的出现，可能未来的某一天，我们都能用家里的3D打印机，轻松打印出想要的家具，真的是太酷了！想想吧，自己动手DIY，家里的沙发、桌子都是独一无二的设计，走到哪都倍儿有面子。
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运动形式： 步进电机驱动，丝杠传动，导轨导向。 以保证Z向的运动精度。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 1.机械结构 (2) X-Y方向工作台 主要完成聚焦镜头在液面上 的二维精确扫描，实现每一 层的固化。 采用步进电机驱动、精密 同步带传动、精密导轨导向 的运动方式。
2.2
材 料 及 设 备
加工尺寸： 508×508×600mm 激光扫描速度：9.52m/s 最小层厚：0.025mm
SLA7000机型
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
材 料 及 设 备
上海联泰科技有限公司 RS-350S机型
第2章 光固化快速成型工艺
材 料 及 设 备
扫描系统、机械结构
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
工 艺 过 程
（1） CAD模型及STL文件 1、前处理 （2） CAD模型的定向（选择模型的 摆放方向和位置，设计支撑。） 悬垂部分和较大的悬臂及粱
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
支撑结构
作用：固定零件、保持零件形状、减少翘曲变形等
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
SLA设备
研究单位
材 料 及 设 备
美国: 3D Systems公司——SLA系列
Aaroflex公司
日本: SONY/D-MEC公司 Teijin Seiki公司 德国: EOS公司 西安交通大学: SPS系列、LPS系列、CPS系列 上海联泰科技有限公司: RS系列
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
SLA材料
Vantico公司的SL系列 3D System公司的ACCURA系列 DSM公司的SOMOS系列
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
SLA材料
Vantico公司： SL5510—可满足多种生产要求，由其制作了原型 精度的工业标准。
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.1
优点
1、成形速度较快。 2、可以制作结构十分复杂的模型（复杂的内部结构、中空 结构等）。 3、系统工作稳定、分辨率较高。 4、尺寸精度高，可确保工件的尺寸精度在0.1mm（国内 SLA精度在0.1-0.3mm之间，且存在一定的波动性）。
基 本 原 理 和 特 点
5、表面质量较好，工件的最上层表面很光滑，侧面可能 有台阶不平及不同层面间的曲面不平；适合做小件及 精细、复杂件。
(2)加载成型数据文件
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
2. 快速成型制作 SLA工艺原型制作实例
工 艺 过 程
(3) 选择工艺参数 (4)制作 (5)退出系统
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
SLA工艺原型制作实例
工 艺 过 程
3.后处理 清洗 (酒精) 去支撑 (锉刀和刀片) 外表面打磨,去除多余的毛边
SL7540—制作的原型性能类似于聚丙烯。 SL5530HT—使用温度可超过200℃。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
SLA材料
3D Systems公司的SLA材料Accura Si 40：
材 料 及 设 备
★可以达到ABS工程塑料的膨胀、弯曲性能； ★有着与ABS工程塑料相同的耐高温性能，是第一 种既具有高耐热性、又有韧性的材料，适用于汽车 应用,其性能与尼龙66相似。 ★部件透明，能被钻孔，攻螺纹和用螺栓连接。
2.2
CPS快速成型机
材 料 及 设 备
CPS快速成型机采用普通紫外光源，通过光纤将经过 一次聚焦后的普通紫外光导入透镜，经过二次聚焦后， 照射在树脂液液面上。
二次聚焦镜夹持在二维数控工作台上，实现X-Y二维 扫描运动，配合Z轴升降运动，从而获得三维实体。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 整套设备分为两部分，即成型 室部分和电器控制部分。
工作台升降时间
等待时间
扫描速度（V↑，单位长度的固化时间↓） 扫描间距（H ↑ ，单位面积的扫描路径↓ ， 扫描时间扫描） 扫描方式 分层厚度
根据工艺要求确定
第2章 光固化快速成型工艺
2.5
微 光 固 化 快 速 成 型 工 艺
应用领域 — 微机电和生物工程等领域
（微米或亚微米级的细微结构）
优化：光路系统、机械传动系统
第2章 光固化快速成型工艺
SLA—StereoLithography Apparatus 光固化(立体光刻、光成形)等，是美国的C. Hull于 1986年研制成功的一种RP工艺，1987年获美国专 利，称为SL工艺，1988年美国3D Systems公司推 出第一台商用样机SLA-1。 SLA工艺是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛 的快速原型技术。
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
SLA工艺原型制作实例 1. 数据准备 (1) STL格式转换 进入数据准备系统中，加载零件的STL文件。
工 艺 过 程
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
1. 数据准备 SLA工艺原型制作实例 (2)零件定向 (3)参数设置 （分层参数） (4)分层切片 (5)支撑编辑
2.3
2、原型制作 给定工艺参数，完成分层固化成型。
工 艺 过 程
清洗模型，去除多余的液态树脂。 去除并修整原型的支撑。 3、后处理 去除逐层硬化形成的台阶。 后固化处理。
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
SLA工艺原型制作实例
工 艺 过 程
某航空发动机上的一个小叶轮，其外圆内径 为100mm，高度为30mm，单个制作过程大 约需要1h。
设备、工艺、材料
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
1、数据处理产生的误差
STL格式转换造成的误差 分层切片造成的误差
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
2、成型过程产生的误差
工 艺 过 程
防止零件的最底层 直接粘结在加工平台上
防止产生漂移
防止零件在完全固化前 发生翘曲或塌陷
第2章 光固化快速成型工艺
2.3
支撑结构
工 艺 过 程
1、用于大面积的支撑区域
2、狭长的支撑区域 3、用于非常小的支撑区域，并且要比待支撑区域稍大。 4、用于垂直悬臂，可以大大减少支撑体积，提高支撑的 可去除性。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
SLA材料
DSM公司的Somos ProtoTherm 14120光敏树脂：
材 料 及 设 备
★能制作具有高强度、耐高温、防水等功能的零件。 ★用此材料制作的零部件外观呈现为乳白色。 ★与其它耐高温光固化材料不同的是：此材料经过后期高 温加热后，拉伸强度明显增大，同时断裂延伸率仍然保持 良好。 ★能够理想地应用于汽车及航空等领域内需要耐高温的重 要部件上。
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 1.机械结构 (3)树脂循环系统 保证在制作过程中树脂液面位置不变，以保证聚焦光斑大 小恒定。 利用树脂恒定补充，动态溢流的原理保持树脂液而不变。 基本结构: 树脂内槽、树脂外槽、排液口、液轮、 内流电机、溢流槽。
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.1
缺点
1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。
2、成型件需要后处理，二次固化，防潮处理等工序。 3、光敏树脂固化后较脆，易断裂，可加工性不好；工作温 度不能超过100℃，成形件易吸湿膨胀，抗腐蚀能力不强。
基 本 原 理 和 特 点
4、光敏树脂对环境有污染，使皮肤过敏。
5、需对整个截面进行扫描固化，成型时间较长，因此制作 成本相对较高。 6、需要设计工件的支撑结构，以便确保在成型过程中制作 的每一个结构部分都能可靠定位，支撑结构需在未完全固 化时手工去除，容易破坏成型件。
材 料 及 设 备
安装时，两部分合为一起保持 设备的整体性，分体的结构便 于包装和运输。
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 1.机械结构 (1) Z轴升降工作台
材 料 及 设 备
完成托板的升降运动。 在制作过程中，进行每一层的步进， 制作完成后，实现工作台快速提升出 树脂液面，以方便零件的取出。
机器误差
树脂收缩变形
加工参数设置误差
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
2、成型过程产生的误差
机器误差
●制样平台Z方向升降运动误差 Z方向的尺寸误差 ●激光束扫描的定位误差、扫描路径误差
匹配
堆积过程中的 层厚精度
第2章 光固化快速成型工艺
2.4
精 度 及 效 率
2、成型过程产生的误差
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 2.光学系统 光源采用紫外汞氙灯， 用椭球面反射罩实现第 一次反射聚焦，聚焦后 经光纤耦合传导，再经 透镜实现二次聚焦，最 后将光照射到树脂液面 上。
材 料 及 设 备
第2章 光固化快速成型工艺
2.2
CPS快速成型机 设备结构简介 3.控制系统 工控机、分层处理软件、控制软件等组成。
树脂收缩变形 从液态到固态的聚合反应过程 线性收缩 体积收缩
逐层堆积时的层间应力，使工件变形、翘曲。 整个制件尺寸的变化，导致制件精度误差。
第2章 光固化快速成型工艺
2.4