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半導體激光器在光固化快速成型中的應用
發(fā)布時間:2014-03-10        瀏覽次數:397        返回列表
       光固化成型技術(SLA)是由Charles Hull在1984年申請了美國專利。光固化快速成型制造技術不同于傳統(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)光敏樹脂。它在紫外激光束的照射下快速固化。成型開始時,可升降工作臺使其處于液面下一個層厚的地方。聚焦后的紫外激光束在計算機的控制下按截面輪廓進行掃描,使掃描區(qū)域的液態(tài)樹脂固化,形成該層面的固化層。然后工作臺下降一層高度,其上覆蓋另一層液態(tài)樹脂,再進行第二層的掃描同化,與此同時新固化的一層牢固地粘結在前一層上,如此重復直到整個產品完成。
       SLA設備早使用He-Cd氣體激光器和Ar+氣體激光器作為光源,但價格較昂貴、電光轉換效率低、工作可靠性低。隨著SLA推廣應用的普及,要求降低設備制造成本和運行成本,并且要求裝置小型化,這樣就產生了使用紫外燈和光纖技術的SLA光源。但上述紫外燈的譜帶較寬。這對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,與光纖耦合時光能量損耗也大,而要糾正這一缺點,就必須增加聚光零件。使結構復雜,并使光源體積增大。
    
        紫外半導體激光器技術的發(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.因此現在進行這種新型能量源的研究已成為現實。這種新穎能量源具有以下優(yōu)點。1)LD比He-Cd氣體激光器壽命長、工作可靠,且體積小易于實現裝置小型緊湊,使SLA RP設備成為一種桌面式三維打印系統(tǒng)的設想成為現實。2)LD在低電壓下工作,有利于設備的安全操作;其電光轉換效率比He-Cd氣體激光器高很多,有利于節(jié)能。3)隨著半導體激光器技術的發(fā)展,紫外半導體激光器已有產品問世。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有SLA系統(tǒng)集成,可較大幅度地降低系統(tǒng)成本,項目風險也小。

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