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《南京理工大学》 2004年
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化学芯片的快速成型技术研究

许迪  
【摘要】:本论文研究了化学芯片的快速成型技术,此技术主要分为硬件和软件两部分。 硬件部分的工作是安装三维控制台以及光纤的连接装置,设计和制作了电动快门与控制箱,解决了转接卡、电机驱动器、急停开关、电源变压器以及电源开关的连接问题。He-Ge激光器射出的光束通过石英光纤传递到三维控制台上,其光斑直径为1.0~1.2mm。运动控制卡传递从软件发出的运动信号到三维运动平台,使得安置在运动平台上的光固化树脂在光束的扫射过程中转变成所需的图形。整个硬件运行顺畅,达到试验中运动控制所需要求。 在软件的设计过程中,加入了设计的方法和思想,并且对部分编程语言的实现进行了较为详细地描述。从三维建模到切片处理,再到扫描处理,最后得到层片的扫描路径文件,其中需要对截面轮廓进行诸如内外轮廓识别、工艺补偿、扫描及加工路径规划等一系列的工艺数据处理,文件的转化过程为从STL文件到层片文件(CLI),再到加工路径文件(SMP),为了满足制作化学芯片的一些特殊要求,在转化过程中加入了一些新的算法,内外边界识别算法和工艺补偿算法。整个软件在化学芯片快速成型过程中能够顺利的输出所需加工图形的信号,达到了基本要求。 对化学芯片的快速成型系统进行了大量的实验,论文从成型的精度对成型过程进行分析和总结。试验结果表明,整个系统能够完成简单图形的快速成型制造,并且运行稳定可靠。
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