欧美伊人一区二区-91av在线网站-法国a级情欲片女佣-亚洲骚片-国产91精品网站-久草日韩-人人爽人人澡人人人妻精品-www.一区二区三区在线 | 欧洲-最新av网站在线观看-亚洲爆爽av-国产av一区久久影片

成型精度誤差控制

 立體光固化技術(shù)是精度最高的3D 打印技術(shù)之一, 因此提高立體光固化技術(shù)精度引起了3D打印技術(shù)行業(yè)的高度關(guān)注, 從業(yè)人員期待在立體光固化精度誤差控制上產(chǎn)生重大突破. 立體光固化技術(shù)成型過(guò)程包括: 前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、成型加工和后處理過(guò)程, 如圖10所示.

 成型精度誤差主要有表面精度誤差、形狀精度誤差以及尺寸精度誤差. 表面精度誤差主要在前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí), 對(duì)實(shí)物的三維CAD模型進(jìn)行STL格式化和分層切片逼近導(dǎo)致, 也被稱為臺(tái)階效應(yīng). 臺(tái)階效應(yīng)無(wú)法被消除, 只能盡量減小層厚使誤差變小, 然而這會(huì)相應(yīng)增加數(shù)據(jù)處理時(shí)間. 文獻(xiàn)提出了一種基于產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)(Standard for the exchange of product model data, STEP) 的在CAD系統(tǒng)外直接對(duì)CAD 模型進(jìn)行非均勻自適應(yīng)分層的方法. 根據(jù)模型的表面形狀, 當(dāng)模型表面傾斜大時(shí), 選擇0.1mm的層厚; 反之, 選擇0.2mm以上的層厚. 這樣自動(dòng)改變層厚提高成型精度. 形狀精度誤差的產(chǎn)生主要由翹曲形變[78] 及局部缺陷帶來(lái). 翹曲形變的發(fā)生在成型過(guò)程中, 液態(tài)光敏樹(shù)脂在激光束照射下發(fā)生光交聯(lián)反應(yīng), 導(dǎo)致固化聚合過(guò)程中體積收縮, 產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致模型產(chǎn)生形變(指當(dāng)外部荷載去掉以后, 仍殘存在物體內(nèi)部的應(yīng)力. 它是由于材料內(nèi)部宏觀或微觀的組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的). 目前主要有兩種方法可以控制翹曲形變: 1) 改進(jìn)材料配方的方法, 來(lái)控制光固化過(guò)程中產(chǎn)生的體積收縮, 從而提高成型精度; 2)Jacobs提出的“二次曝光法”原理, 具體操作是: 首先,以臨界掃描速度Vc 對(duì)固化層進(jìn)行第一次掃描, 首次掃描完成后會(huì)在液面上形成一個(gè)厚度略小于分層厚度的固化的薄層, 這個(gè)薄層并不與下面已固化的模型粘接. 這樣, 經(jīng)過(guò)第一次掃描形成的薄層將會(huì)自由收縮, 而不會(huì)與已固化的實(shí)體相互干擾,也就不會(huì)產(chǎn)生層間應(yīng)力; 然后, 以透射速度Vp 對(duì)固化層進(jìn)行第二次掃描,用來(lái)將薄層與下面已固化的模型部分粘接起來(lái). 因?yàn)榈诙喂袒囊簯B(tài)光敏樹(shù)脂厚度很薄,所以其固化時(shí)產(chǎn)生的層間應(yīng)力小, 因而比起傳統(tǒng)固化方法可以有效地降低翹曲形變的發(fā)生. 二次曝光法主要是要確定臨界掃描速度Vc 和透射速度Vp, 這也是該方法的難點(diǎn). 由于第一次曝光時(shí)薄層未能與已固化模型粘接起來(lái), 所以層與層之間存在漂移錯(cuò)位, 使得模型側(cè)壁變得凹凸不平, 嚴(yán)重影響了成型表面精度. 西安交通大學(xué)提出“改進(jìn)型二次曝光法”，該方法在原有二次曝光法的基礎(chǔ)上, 先確定掃描區(qū)域內(nèi)的連通域個(gè)數(shù); 再在每個(gè)連通域以透射掃描速度Vp 掃描出初始的5 條線, 用來(lái)把薄層和已固化模型粘接起來(lái); 隨后的過(guò)程與二次曝光法相同. 該方法保留了傳統(tǒng)二次曝光法翹曲變形小的優(yōu)點(diǎn), 同時(shí)也能彌補(bǔ)層間漂移等缺點(diǎn). 文獻(xiàn)利用了Tem01光強(qiáng)分布, 并用高斯函數(shù)來(lái)描述Tem01 光束的光斑半徑和能量分布函數(shù)I:

式中, r是徑向變量,ωOS表示截面的基模光斑半徑，PL為激光功率。固化深度公式Cd:

式中, Eo為入射能量密度; Ec為臨界曝光密度; Dp為透射深度. 當(dāng)衰減為入射能量密度的時(shí)的固化深度:

 式中, Vs 為光斑掃描速度. 模型成型后還有一個(gè)后處理過(guò)程, 特別是去除支撐結(jié)構(gòu)以及提高表面光潔度的處理措施, 需要嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)操作流程, 否則會(huì)造成形狀和尺寸精度的誤差。

全文完結(jié)；