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光固化快速成型制件的精度研究

仇建鹏  
【摘要】:激光固化快速成型技术(SL)是八十年代发展起来的一种材料累加(Material Incress)思想的快速成型(RP)技术,该技术的快速性、高精度、以及使复杂制造的简单化而获得了迅猛的发展。而随着制造业对这一技术的认识,光固化快速成型技术已经得到了广泛的应用,成型精度和成型的效率就成了制约这项技术快速发展和广泛应用的关键。 影响光固化快速成型制件精度的因素较为复杂,涉及到机械、光学、材料、控制和CAD等多个领域。本文从理论上较深入地论述了光固化快速成型的基本原理,系统地分析了快速成型数据处理阶段和成型阶段中各种因素对成型精度的影响,以西安交通大学研制的SPS系列成型机为实验对象,在理论分析的基础上,进行了大量的基础性实验研究。 针对激光快速成型中制件的Z轴误差问题,设计了实验模型,进行了实验分析;对尺寸偏差及其变化规律性问题,通过实验分析得出了树脂特性、扫描线长及扫描系统等因素对制件精度的影响规律。 针对激光快速成型制件精度的多工艺参数影响,以三方向尺寸误差为测量指标,设计并进行了多次试验,最后得出扫描速度及扫描间距等参数对成型质量的影响规律,给出了一定范围内的最佳工艺参数组合。 最后,提出了提高制件精度的措施和方法,这对光固化快速成型技术的发展及应用有一定的指导意义。


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