叙述光固化快速成型的原理

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uv光固化原理

UV光固化原理一、UV光固化的概述1. UV光固化的定义UV光固化是一种利用紫外线照射特定材料，使其在极短的时间内发生快速固化反应的技术。

UV光固化广泛应用于印刷、涂料、胶黏剂、3D打印等领域。

2. UV光固化的优势UV光固化具有固化速度快、节能环保、生产效率高、产品性能优良等优势。

它已成为现代工业生产中一种重要的固化技术。

二、UV光固化的原理1. 光引发剂的作用UV光固化过程中，光引发剂吸收紫外线能量，产生激发态。

激发态的光引发剂能够将大量的能量传递给硬化剂，激发硬化剂进一步进行硬化反应。

2. 丙烯酸酯的聚合反应光引发剂作用下，丙烯酸酯等单体发生聚合反应，形成高分子聚合物。

聚合反应是通过自由基机理进行的，光引发剂的生成的自由基与单体发生反应，逐步形成高分子聚合物。

3. 涂层的固化紫外线照射涂层时，光引发剂吸收紫外线能量，产生大量的自由基，进而引发单体的聚合反应。

经过聚合反应的涂层固化后，形成坚韧、耐磨的薄膜。

三、UV光固化技术的应用1. 印刷行业UV光固化技术在印刷行业中得到广泛应用，可以大大提高印刷速度和质量。

利用UV光固化技术，印刷品的表面光泽度高，耐磨性好，且固化时间短，生产效率高。

2. 涂料行业UV光固化涂料具有固化速度快、环保无污染等优势，在涂料行业中应用广泛。

UV光固化涂料具有高硬度、高透明度、耐磨、耐化学品等特性。

3. 电子行业UV光固化技术在电子行业中也有重要应用。

例如，用于制作光纤的涂层、光学器件的粘接等，都离不开UV光固化技术。

UV光固化技术可以提高生产效率，减少生产成本。

4. 3D打印UV光固化技术在3D打印中起到关键作用。

利用UV光固化技术，可以将光敏树脂等打印原料快速固化，实现3D打印制品的快速成型。

四、UV光固化技术的问题与展望1. 需要专门的设备UV光固化需要专门的设备和紫外线光源，成本较高。

同时，对于某些特殊材料，需要经过光适应性测试和硬化剂选择等环节，增加了生产过程中的复杂性。

@2光固化快速成型工艺

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
精度及效率
2、成型过程产生的误差
加工参数设置误差
激光扫描方式产生的误差
（连续扫描、分片区域扫描、环形扫描和三角角剖分扫描）
光斑补偿设置误差激光功率、扫描速度、扫描间距固化深度∝P/V ∝1/H P19
第2章光固化快速成型工艺
2.4
精度及效率
3、后处理误差
去除支撑引起的变形误差后固化引起的误差表面处理产生的误差
第2章光固化快速成型工艺
2.4
SLA的制作效率
扫描固化时间 + 辅助时间
影响因素
精度及效率
第2章光固化快速成型工艺
2.3
支撑结构
工艺过程
第2章光固化快速成型工艺
2.3
（3）模型的切片及数据准备
工艺过程
利用分层软件选择参数，将模型分层，得到每一薄片层的平面图形及其有关的网格矢量数据；根据层片信息，生成其数控代码，用于控制激光束的扫描轨迹。
第2章光固化快速成型工艺
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

紫外光固化3d打印快速成型工艺的原理及优势

紫外光固化3d打印快速成型工艺的原理及优势随着科技的不断进步，3D打印技术已经成为了现代制造业中的一项重要技术。

其中，紫外光固化3D打印技术以其高效、精确和灵活的特点，成为了广泛应用的一种快速成型工艺。

本文将介绍紫外光固化3D打印的原理及其优势。

紫外光固化3D打印技术是一种利用紫外光照射液态光敏物质，通过逐层固化构建物体的制造方法。

其原理基于光敏物质的特性，即在紫外光的照射下，光敏物质会发生光化学反应，从而使其从液态转变为固态。

在3D打印过程中，首先需要将设计好的模型转化为3D打印机可识别的文件格式，然后通过3D打印机将光敏物质逐层喷射或涂覆在工作台上。

接下来，紫外光束会按照预设的路径照射到光敏物质上，使其发生固化反应。

随着每一层的固化完成，工作台会逐渐下降，以便进行下一层的打印。

最终，通过逐层堆积，一个完整的3D打印物体就会被制造出来。

紫外光固化3D打印技术相比于传统的制造方法具有许多优势。

首先，它具有高效的特点。

传统的制造方法通常需要制作模具或工装，而紫外光固化3D打印技术可以直接将设计好的模型转化为实体，无需额外的制造过程。

这大大缩短了制造周期，提高了生产效率。

其次，紫外光固化3D打印技术具有高精度。

由于紫外光束的直径可以控制在几十微米甚至更小的范围内，因此可以制造出非常精细的结构和复杂的形状。

这对于一些需要高精度的领域，如医疗器械和航空航天部件的制造，具有重要意义。

此外，紫外光固化3D打印技术还具有较高的材料选择性。

不同的光敏物质可以用于制造不同性能和功能的物体，如硬度、透明度、耐热性等。

这使得紫外光固化3D打印技术在各个领域都有广泛的应用前景。

除了上述优势，紫外光固化3D打印技术还具有一些其他的特点。

首先，它可以实现快速原型制作。

在产品开发的早期阶段，通过3D打印可以快速制作出样品，以便进行功能测试和外观评估。

这大大缩短了产品开发周期，降低了开发成本。

其次，紫外光固化3D打印技术还可以实现个性化定制。

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。

光固化成型原理

光固化成型原理光固化成型（SLA）是一种采用光引发聚合反应来形成三维物体的制造技术，利用计算机辅助设计（CAD）软件生成的三维模型，经过光固化成型设备处理后，快速制造出三维实体模型。

光固化成型设备的工作原理是利用紫外光线（UV）激活液态光敏树脂，使其固化，建立一个薄层薄膜，再次通过逐层递增的方式形成三维物体。

光固化成型将树脂材料发光，由聚合发芽的一系列化学反应产生。

光源发射的紫外光线在液体树脂表面形成一层模型的，模型厚度可调节，然后以横向移动的方式进行成型。

在固化及横向移动的过程中，呈层状结构的物体逐层像遍及复印一样被从下到上递增生长，直至完全形成。

在操作过程中，首先需要建立所需的三维模型，这可以通过计算机辅助设计（CAD）软件完成。

然后将三维模型上传到光固化成型设备中，并进行树脂选择和调整，以确保所需的颜色、强度和材料特性。

光固化成型设备将液态树脂材料逐层递增地固化成形，包括固化、平台下降、新层形成等步骤，直至形成所需的三维物体。

固化过程既可以使用单一光源（SLA），也可以使用多光源（DLP）。

光固化成型的优点是速度快、精度高，可以制造出复杂的结构和内部空间，还可以同时制造多个物体。

与传统的制造方式相比，光固化成型费用较低，并且可以制造出高质量的样品或原型。

它在建筑、医疗、航空、汽车、消费品和舞台装置等多个领域得到了广泛的应用，其中最重要的应用之一是在医学领域制造医疗器械、牙模、假肢等。

光固化成型还可以用于生产小批量产品或定制件，从而实现快速生产，减少了研发时间和成本。

光固化成型技术优势较多，它的制造速度快、成效高、精度高、生产性别高、耗材成本较低、能制造特殊形状和结构的器件等优点，使其成为诸多制造业的首选，并在规模化生产中占据着重要地位。

然而，光固化生产在工艺流程和材料性能方面还存在一些问题，如层与层之间的结合强度不够强，较大尺寸的元件在水平方向上强度会变差，需要进行后整理、表面处理以及装配件设计等。

光固化原理及应用简介

光固化原理及应用简介光固化是一种利用紫外线或可见光促进化学反应，从而在短时间内将涂层或胶水固化的技术，其应用范围广泛，被广泛运用于许多工业和生产中。

本文将对光固化的基本原理和应用进行简要介绍。

一、光固化的原理光固化是通过紫外线或可见光照射在含有光引发剂的涂层或胶水上，使其固化的一种方法。

光引发剂是一种特殊的添加剂，它可以通过吸收光能并释放活性基，进而触发化学反应，使涂料或胶水固化。

光固化原理有两种类型：自由基聚合反应和环氧树脂固化。

在自由基聚合反应中，涂层或胶水中的光引发剂可以轻易地被紫外线或可见光激活，并释放出自由基，自由基可以进行聚合反应，将其与相邻的分子聚合起来，从而使涂料或胶水固化。

在环氧树脂固化中，涂层或胶水中的环氧基团在紫外线或可见光照射下会被激活，进而与相应的官能团发生反应，形成高分子聚合物。

二、光固化的应用光固化技术已广泛应用于许多领域，包括医疗、电子、塑料、涂料和印刷行业。

以下是光固化广泛应用的几个方面：1. 医疗行业在医疗行业中，光固化用于制造口腔医学，隐形矫正器和其他医疗器械。

利用光固化技术，医生可以快速地治疗患者，同时避免不必要的伤害和感染。

2. 电子行业在电子行业中，光固化主要用于制造半导体器件、液晶显示器和其他元器件。

利用光固化技术，可以快速加工和固定这些元器件，从而提高生产效率和产品质量。

3. 塑料行业在塑料行业中，光固化广泛用于制造高强度塑料件和其他生产。

光固化技术可以降低污染和废弃物的数量，从而减轻对环境的影响。

4. 涂料和印刷行业在涂料和印刷行业中，光固化被广泛用于涂料和印刷油墨的固化。

利用光固化技术，可以使涂料或油墨在短时间内固化，从而提高生产效率和节省成本。

三、光固化的优缺点光固化技术具有以下优点：1. 快速固化：涂料或胶水可以在短时间内固化，提高生产效率和产品品质。

2. 环保：使用光固化技术可以有效减少废物和污染，降低对环境的影响。

3. 经济性：光固化技术可以提高生产效率和质量，节省生产成本。

光固化成型原理

光固化成型原理
光固化成型原理是一种利用紫外线或可见光照射下的光敏物质，使其发生化学反应，从而实现材料固化的技术。

这种技术在现代工业生产中得到了广泛应用，特别是在3D打印、印刷、涂料、胶水等领域。

光固化成型原理的基本原理是利用光敏物质的分子结构发生变化，从而引发化学反应，使材料固化。

光敏物质通常是一种含有双键或环状结构的有机分子，当它们受到紫外线或可见光的照射时，会发生光化学反应，使分子结构发生变化，从而引发固化反应。

在3D打印中，光固化成型原理被广泛应用。

3D打印机通过喷头将液态光敏物质喷射到打印平台上，然后利用紫外线或可见光照射，使光敏物质发生固化反应，从而实现3D打印。

这种技术具有高精度、高效率、低成本等优点，已经成为现代制造业的重要技术之一。

在印刷、涂料、胶水等领域，光固化成型原理也得到了广泛应用。

印刷时，光敏物质被涂在印刷材料上，然后利用紫外线或可见光照射，使光敏物质发生固化反应，从而实现印刷。

涂料和胶水中也常常添加光敏物质，以实现快速固化。

光固化成型原理是一种非常重要的技术，它在现代工业生产中得到了广泛应用。

随着科技的不断发展，光固化成型技术将会越来越成熟，为人类创造更多的价值。

合肥工业大学快速成型平时习题

1.快速成型工艺过程分为哪三个阶段（P28-P32）前处理：（1）CAD 三维造型（2）数据转换（3）确定摆放位置（4）施加支撑（5）切片分层；原型制作；后处理：主要包括原型的清理、去除支撑、后固化以及必要的打磨等工作。

2.叙述光固化快速成型的原理（P14-P15）光固化快速成型工艺的液槽中盛满液态光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束，在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的数值薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。

一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表面再覆上一层新的液态数值，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固话的一层牢固地粘贴在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。

3.光固化快速成型的特点（P16）（1）光固化成型的优点1）成型过程自动化程度高。

2）尺寸精度高，可达到±0.1mm3）优良的表面质量4）可以制作结构十分复杂，尺寸叫惊喜的模型5）可制作具有中空结构的消失型6）制作原型可在一定程度上替代塑料件（2）光固化成型的缺点1）制件较易弯曲2）性能尚不如常用的工业塑料，一般较脆，易断裂。

3）运转及维护费用高4）使用的材料种类较少5）液态树脂有一定的气味和毒性6）通常需要二次固化4.光固化成型有几种常见的固化方式（P47-P53）传统：光固化快速成型工艺，简称SLA微光固化快速成型制造技术，SL -μ基于单光子吸收效应的SL -μ技术&&基于双光子吸收效应的SL -μ技术5.光固化成型的后处理工艺过程（P32）光固化成型的后厨艺主要包括原型的清理、去除支撑、后固化以及必要的打磨等工作。

以某一SLA 原型为例给出其后处理过程1）原型叠层制作结束后，工作台升出液面，停留5~10min2）将原型和工作台网一起斜放晾干，并将其浸入清洗液中。

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。

光固化机工作原理

光固化机工作原理
光固化机工作原理是利用紫外光或可见光照射到光敏材料上，通过光引发的化学反应使材料固化。

光敏材料中含有光引发剂，当光能量照射到光引发剂时，该剂会吸收光能，并从基态跃迁至激发态。

激发态的光引发剂会与光敏单体发生反应，例如引发聚合或交联反应，导致材料发生固化。

在光固化机中，光源产生的紫外光或可见光通过反射和聚焦系统集中照射到工作区域。

工作区域中放置了包含光敏材料的工件，光能量照射到光敏材料上后，光引发剂被激发并与光敏单体发生反应。

这些反应一般是自由基聚合反应或自由基交联反应，导致光敏材料在短时间内发生固化。

光敏材料固化后，得到具有所需形状和性能的制品。

光固化机通常具有控制系统，可以调节光源的强度和照射时间，以控制固化过程的速度和效果。

此外，光固化机中还可能包括辅助设备，如表面处理系统、温度控制系统等，以提供更好的固化效果和工艺控制。

光固化机工作原理的核心是利用光引发剂的能量吸收和化学反应，实现光敏材料的快速固化。

这种工作原理在许多领域中广泛应用，如3D打印、光刻制程、光敏胶等。

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

光固化快速成型摘要：光固化快速成型是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。

本文章重点介绍了光固化快速成型的原理，成型过程及其对精度的影响，总结了此方法的优缺点，展望了其发展前景及应用。

关键词: 快速成型；光固化成型；成型精度；工艺参数一、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。

3D打印1.3 3D打印的主要成型工艺-

（1）制造工艺（1）成型材料
简单，柔性度高；种类多，成型
（2）材料选择件强度高；
范围广；
（2）精度高，
（3）材料价格表面质量好，
便宜，成本低；易于装配；
（4）材料利用（3）无公害，
率高，成型速度可在办公室环
快。
境下进行。
1 成型速度快； 2 成型设备便宜。
缺点
SLA
LOM
SLS
FDM
叠层实体制造成型原理图
3 选择性激光烧结成型
1 简称：SLS 2 原材料：金属粉末、陶瓷粉末 3 原理：在工作台上均匀铺上一层很薄的金属粉末，激光束在计算机控制下按照零件分层截面轮廓逐点地进行扫描、烧结。完成一个层面后工作台下降一个层厚，滚动铺粉机构在以烧结的表面再铺上一层粉末进行下一层烧结。未烧结的粉末保留在原位置起支撑作用，这个过程重复进行直至完成整个零件的扫描、烧结，去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理后便获得需要的零件。 4 优点：原型件机械性能好，强度高；无需设计和构建支撑；可选材料种类多且利用率高。 5 缺点：制件表面粗糙，疏松多孔，需要进行后处理；制造成本高
1 简称：LOM 2 原材料：纸、塑料薄膜等 3 原理：先在片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，用CO2激光器在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材，然后通过热压辊热压，使当前层与下面已成型的工件层黏结，从而堆积成型。 4 优点：原料价格便宜，制作成本低廉，无需支撑结构，多余材料容易剔除，精度理想。 5 缺点：成型材料利用率不高，材料浪费率。
1 简称：SLA 2 原材料：液态光敏树脂 3 原理：通过计算机控制紫外激光，按预定零件各分层截面的轮廓轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合（固化）反应，从而形成零件的一个薄层截面。完成一个扫描区域的液态光敏树脂固化层后，工作台下降一个层厚，使固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，然后重复扫描、固化，新固化的一层牢固粘接在一层上，如此反复直至完成整个零件的固化成型。

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。

被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

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。

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。

光固化立体成形的工作原理

光固化立体成形的工作原理光固化立体成形是一种快速成型技术，它利用紫外光对特定的液态物料进行固化，从而一层层构建出三维物体。

它的工作原理是通过光聚合反应将液态物料转变为固态物体。

光固化立体成形主要包括三个步骤：预处理、成型和后处理。

在预处理阶段，液态物料制备成为适合光固化的状态；在成型阶段，使用光束或投影系统照射液态物料，使其进行光聚合反应并固化成形；最后，进行后处理，去除不需要的支撑结构、修整表面、涂覆等。

在实际应用中，光固化立体成形最常用的是光敏树脂，它具有可溶性、反应活性和光透明性。

在预处理阶段，需要将光敏树脂进行混合和预处理，以使其具备适合成形的粘度和化学反应活性。

预处理通常包括调整黏度、消除气泡、去除杂质等工作。

在成型阶段，会使用特定的光束或投影系统照射液态物料，通过光聚合反应使其固化成形。

光束可以是激光束或LED等光源，在此过程中，光束可以精确控制和定位，以实现精细的物体成型。

投影系统则是利用光源通过光掩膜来照射在液态物料上，形成特定的光照图案，进而控制光固化的形成。

光敏树脂的光聚合反应是通过紫外光引发的自由基聚合反应来完成的。

当光束或投影系统照射在光敏树脂上时，吸收光能的固化剂就会解离出自由基，这些自由基会引发光敏树脂中的单体分子之间的聚合反应，并逐渐形成3D物体的结构。

光聚合反应的详细机理包括以下几个步骤：首先，光线通过聚合引发剂与可聚合单体的作用，使聚合引发剂发生电子跃迁并形成激发态；然后，激发态的聚合引发剂发生解离，并释放出自由基；接着，自由基与可聚合单体发生化学反应，形成新的聚合物链；最后，聚合物链不断增长，从而形成固态的3D物体。

在成型过程中，光束或投影系统会根据模型的设计图案进行照射，并逐层将光敏树脂固化成形。

每照射一层后，平台会下沉一个固定的高度，使下一层的液态物料置于光束或投影系统的照射范围内。

这个过程会重复进行，直到整个模型完全形成。

最后，在后处理阶段，需要进行去除不需要的支撑结构、修整表面、涂覆等工作，以使成型物体达到所需的质量标准和外观要求。

SLA光固化成型基本原理和工艺工程

SLA光固化成型基本原理和工艺工程SLA光固化成型基本原理和工艺工程光固化成型工艺，也被称为立体光刻成型属于快速成型工艺的一种，简称SL,也有时被简称SLA。

该工艺是美国的于1986年研制成功的一种RP工艺，1987年获美国专利，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。

它以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光石器逐层凝固成型。

这种方法能简捷、全自动地制造出表面质量和尺寸精度较高、几何形状复杂的原型。

激光固化成型（SLA）的成型机理：要实现光固化快速成型，感光树脂的选择也很关键。

它必须具有合适的粘度，固化后达到一定的强度，在固化时和固化后要有较小的收缩及扭曲变形等性能。

更重要的是，为了高速、精密地制造一个零件，感光树脂必须具有合适的光敏性能，不仅要在较低的光照能量下固化，且树脂的固化深度也应合适。

在计算机控制下，紫外激光按零件各分层截面数据对液态光敏树脂表面逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层；一层固化完毕后，工作台下降，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化；新固化的一层牢固地粘合在前一层上；如此重复直到整个零原件型制作完毕。

方法的特点是精度高、表面质量好、原材料利用率将近100%，能成型形状特别复杂、特别精细的零件。

缺点是设备价格相对较贵。

SLA的工艺过程：光固化成型的制作一般可以分为前处理、原型制作和后处理三阶段。

（1）前处理阶段主要是对原型的CAD模型进行数据转换、确定摆放方位、施加支撑和切片分层，实际上就是为原型的制作准备数据。

（2）光固化成型过程是在专用的光固化快速成型设备系统上进行。

早原型制作前，需要提前启动光固化快速成型设备系统，使得树脂材料的温度达到预设的合理温度，激光器点燃后也需要一定的稳定时间。

（3）1、清洗模型，去除多余的液态树脂。

2、去除并修整原型的支撑。

3、去除逐层硬化形成的台阶。

4、后固化处理。

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。

合工大快速原型课后复习题及解答

合⼯⼤快速原型课后复习题及解答第⼆章光固化快速成型⼯艺1 ．叙述光固化快速成型的原理。

氦－镉激光器或氩离⼦激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截⾯信息在光敏树脂表⾯进⾏逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产⽣光聚合反应⽽固化，形成零件的⼀个薄层。

⼀层固化完毕后，⼯作台下移⼀个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表⾯再敷上⼀层新的液态树脂，刮板将粘度较⼤的树脂液⾯刮平，然后进⾏下⼀层的扫描加⼯，新固化的⼀层牢固地粘结在前⼀层上，如此重复直⾄整个零件制造完毕，得到⼀个三维实体原型。

2 ．光固化快速成型的特点有哪些？优点：（1）成型过程⾃动化程度⾼；（2）尺⼨精度⾼；（3）优良的表⾯质量；（4）可以制作结构⼗分复杂的模型、尺⼨⽐较精细的模型；（5）可以直接制作⾯向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型；（6）制作的原型可以⼀定程度地替代塑料件。

缺点：（1）制件易变形，成型过程中材料发⽣物理和化学变化；（2）较脆，易断裂性能尚不如常⽤的⼯业塑料；（3）设备运转及维护成本较⾼，液态树脂材料和激光器的价格较⾼；（4）使⽤的材料较少，⽬前可⽤的材料主要为感光性的液态树脂材料；（5）液态树脂有⽓味和毒性，并且需要避光保护，以防⽌提前发⽣聚合反应，选择时有局限性；（6）需要⼆次固化3．光固化材料的优点有哪些？光固化树脂主要分为⼏⼤类？优点：（1）固化快（2）不需要加热（3）可配成⽆溶剂产品（4）节省能量。

（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。

分类：(1)⾃由基光固化树脂(2)阳离⼦光固(3)混杂型光固化树脂4．光固化成型⼯艺过程主要分为⼏个阶段，其后处理⼯艺过程包括哪些基本步骤？阶段：前处理、原型制作和后处理三个阶段。

后处理步骤：（1）原型叠层制作结束后，⼯作台升出液⾯，停留5~10min（晾⼲）；（2）将原型和⼯作台⼀起斜放景⼲，并将其浸⼊丙酮、酒精等清洗液中，搅动并刷掉残留的⽓泡，45min后放⼊⽔池中清洗⼯作台；（3）由外向内从⼯作台上取下原型，并去除⽀撑结构；（4）再次清洗后置于紫外烘箱中进⾏整体后固化。