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半導(dǎo)體激光器在光固化快速成型中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2014-03-10        瀏覽次數(shù):341        返回列表
       光固化成型技術(shù)(SLA)是由Charles Hull在1984年申請(qǐng)了美國(guó)專利。光固化快速成型制造技術(shù)不同于傳統(tǒng)的材料去除制造方法。成型原理如圖l所示。液槽中盛滿液態(tài)光敏樹(shù)脂。它在紫外激光束的照射下快速固化。成型開(kāi)始時(shí),可升降工作臺(tái)使其處于液面下一個(gè)層厚的地方。聚焦后的紫外激光束在計(jì)算機(jī)的控制下按截面輪廓進(jìn)行掃描,使掃描區(qū)域的液態(tài)樹(shù)脂固化,形成該層面的固化層。然后工作臺(tái)下降一層高度,其上覆蓋另一層液態(tài)樹(shù)脂,再進(jìn)行第二層的掃描同化,與此同時(shí)新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上,如此重復(fù)直到整個(gè)產(chǎn)品完成。
       SLA設(shè)備早使用He-Cd氣體激光器和Ar+氣體激光器作為光源,但價(jià)格較昂貴、電光轉(zhuǎn)換效率低、工作可靠性低。隨著SLA推廣應(yīng)用的普及,要求降低設(shè)備制造成本和運(yùn)行成本,并且要求裝置小型化,這樣就產(chǎn)生了使用紫外燈和光纖技術(shù)的SLA光源。但上述紫外燈的譜帶較寬。這對(duì)具有特定光吸收特性的材料固化是不利的。另外,紫外燈發(fā)光面大,與光纖耦合時(shí)光能量損耗也大,而要糾正這一缺點(diǎn),就必須增加聚光零件。使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并使光源體積增大。
    
        紫外半導(dǎo)體激光器技術(shù)的發(fā)展,為SLA RPT提供了好的光源.在電光效率、成本、體積、壽命和可靠性等指標(biāo)上堪稱優(yōu),在光譜、譜線寬度、功率等性能方面也完全符合SLA的工藝要求.因此現(xiàn)在進(jìn)行這種新型能量源的研究已成為現(xiàn)實(shí)。這種新穎能量源具有以下優(yōu)點(diǎn)。1)LD比He-Cd氣體激光器壽命長(zhǎng)、工作可靠,且體積小易于實(shí)現(xiàn)裝置小型緊湊,使SLA RP設(shè)備成為一種桌面式三維打印系統(tǒng)的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。2)LD在低電壓下工作,有利于設(shè)備的安全操作;其電光轉(zhuǎn)換效率比He-Cd氣體激光器高很多,有利于節(jié)能。3)隨著半導(dǎo)體激光器技術(shù)的發(fā)展,紫外半導(dǎo)體激光器已有產(chǎn)品問(wèn)世。如上文所述的相干公司的CUBE 375-8E和Radius 375-8。均可滿足要求。形成新的光源模塊后直接與現(xiàn)有SLA系統(tǒng)集成,可較大幅度地降低系統(tǒng)成本,項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)也小。

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