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1、光固化成型设备介绍潘磊11机自Al摘要文章主要分析了上海联泰科技有限公司的光固化成型设备的基本原 理和性能优越性和特点和国内高校西安交大设备与国际水平的对比。快速成型材料以及设备一直是快速成型技术研究与开发的核心， 也是快速成型技术重要组成部分。快速成型材料直接决定着快速成型 技术制作的模型的性能以及适用性，而快速成型制造设备可以说是相 应的快速成型技术方法以及相关材料等研究成果的集中体现，快速成 型设备系统的先进程度标志着快速成型技术发展的水平。快速成型技 术是继数控加工技术(NC)之后制造业的又一次重大革命，广泛应用 于航空航天、家用电气、汽车、医学、军事、教学科研等领域。接下 来，我们就
2、从材料和设备两个方面分别阐述各自的特点。关于光固化快速成型设备的具体实现在 1988 年， 3D Systems 公 司首次推出 SLA-250 机型。我们主要讨论国内的两大光固化成型设 备，分别是上海联泰科技有限公司的设备和西安交大的 SPS600 和 LPS600。上海联泰科技有限公司的RS8000型RS6000型RS4500型RS3500 型设备技术原理是基于快速成型(Rapid Pro tot yping)技术是一种新 型制造技术，与传统的切削加工不同，RP采用逐层材料累加法加工实 体模型来，故也称为增材制造(Material Incress Manufacturing,MIM) 或分
3、层制造技术 (Layered Manufacturing Technonogy , LMT)。SL(stereolithography)工艺也称立体光固化技术是机械、激光、光 化学、软件、控制技术的结晶。它基于光敏树脂受紫外光照射凝固的 光聚合原理，由计算机控制激光逐层扫描固化液槽中的光敏树脂,每 一层固化的截面是由零件的三维CAD模型软件分层得到，直至最后得 到光敏树脂实物原型。其技术特点为设计可视化。能以最快的速度将 设计思想转变为具有一定结构功能的产品原型或直接制造零件，使设 计模型从“看得见”(三维数模)到“摸得着”(实物)，从而可以对产 品设计进行快速评估、测试及功能试验，以缩短产品
4、开发的研制周期， 减少开发费用。CAD模型直接驱动，设计制造高度一体化。由于快速 成型技术采用了离散堆积的加工工艺，使CAD和CAM很好地结合在一 起，真正实现了设计制造之间的无缝连接。同时其高度柔性展现在在 CAD 数据的驱动下，能实现任意复杂形状零件原型的制造。若要生产 不同形状的零件模型，只需改变CAD模型，重新调整和设置参数即可。 产品的造价几乎与产品批量、产品的复杂性无关。成型全过程的快速 性体现在从CAD设计到原型零件制成，一般只需几个小时至几十个小 时，速度比传统的成型方法快得多。自由成型制造成型过程无需专用 夹具或工具，无需人员干预。国内西安交大在光固化成型设备领域也推出了 S
5、PS600和LPS600 成型机。 1)该成型机的激光器和扫描与光聚焦系统两关键部件从国 外引进，SPS的扫描速度可以最大达到7m/s、LPS可以达到加/s。保 证了可靠性。2）采用快速排序分层法，大大加快分层速度，并且对 分层数据自动诊断和修复。3）采用国际上创新的YLSF成型工艺，大 大减少翘曲等变形误差，提高原型件制作质量，拐角误差采用自适应 延时控制，减少轮廓误差，为国能首创。4）零件成型精度达到土0.1mm 或 0.1%与国际水平持平。5）不同材料与结构，可调整回流量，从而 改善图层质量，为国际首创。 6）零件模型管理和成型数据生成在 windows95 下自主开发、整部机器自主制造
6、，用户界面全部汉化，具 有优异的交互性和易学性。该设备采用材料累加成型原理，由 CAD 数据直接控制激光扫描光 敏树脂，快速精确的制造出任意几何形状的产品原理，无需考虑其复 杂程度，真正实现无模制造。具有成型速度快、成型精度高、表面质 量好，处理简单省时等优点。适用于汽车/摩托车、家用电器、航空、 航天、船舶、轻工、玩具、医疗修复、科研院校等所有制造行业及制 造研究机构。采用高精密动态聚焦系统，在整个工作面上光斑直径200 “m, 重复定位精度达到土 0.005mm，采用伺服电机、精密滚珠丝杠组成的 闭环控制系统，使Z向升降台重复定位精度达到土0.002mm；采用最 新激光能量自适应控制系统，表面光洁度大幅度提高；实时控制微量 泵动态补偿，不影响有效工作平面，精确控制层厚；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，制件精度在 0.01mm以内，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。
