光敏樹(shù)脂3D打印機是一種基于光敏樹(shù)脂光固化技術(shù)的三維打印設備。其工作原理主要基于光敏樹(shù)脂的光固化反應。在打印過(guò)程中,激光或LCD光源照射到光敏樹(shù)脂表面,使其在光照區域發(fā)生固化反應并形成固體層。這一過(guò)程通過(guò)逐層疊加,最終構建出三維物體。能夠打印出極為精細的細節,適合制作復雜和高精度的零部件。其成型精度通常較高,可以滿(mǎn)足對精度要求嚴格的打印任務(wù)。
光敏樹(shù)脂3D打印機其組成部分主要包括以下核心模塊:
1、光源系統
功能:提供紫外(UV)或特定波長(cháng)的光,照射光敏樹(shù)脂使其固化。
類(lèi)型:
激光光源(如SLA技術(shù)):通常采用紫外激光束,通過(guò)振鏡系統控制掃描路徑。
數字光處理(DLP)光源:使用高分辨率數字微鏡器件(DMD芯片),一次性固化整層樹(shù)脂。
特點(diǎn):
光源波長(cháng)需與光敏樹(shù)脂的敏感波段匹配(通常為355nm或405nm)。
高精度掃描或投影能力,決定打印分辨率和速度。
2、樹(shù)脂槽(打印缸)
功能:容納液態(tài)光敏樹(shù)脂,并提供穩定的液位控制。
設計特點(diǎn):
采用透明或半透明材料(如玻璃或樹(shù)脂)制成,便于光線(xiàn)穿透。
配備液位傳感器和自動(dòng)補液系統,確保樹(shù)脂量恒定。
部分設備支持加熱功能,防止樹(shù)脂因溫度變化導致性能波動(dòng)。
3、工作臺(升降平臺)
功能:承載已固化的樹(shù)脂層,并在每層打印后精確下降或上升,控制層厚。
設計特點(diǎn):
采用高精度絲桿或直線(xiàn)電機驅動(dòng),確保層厚均勻性(通常為0.01mm至0.1mm)。
部分設備支持自動(dòng)調平功能,補償工作臺傾斜或變形。
工作臺表面通常經(jīng)過(guò)疏水處理,便于剝離打印件。
4、刮刀系統
功能:在每層固化后,刮除多余的樹(shù)脂,確保液面平整并為下一層打印做準備。
類(lèi)型:
機械刮刀:通過(guò)電機驅動(dòng)刮刀往復運動(dòng)。
壓電陶瓷刮刀:利用壓電效應實(shí)現快速、精準的刮擦動(dòng)作。
特點(diǎn):
刮刀材質(zhì)需耐腐蝕(如氟塑料或不銹鋼),避免與樹(shù)脂發(fā)生反應。
刮刀高度可調節,以適應不同層厚需求。
5、控制系統
功能:協(xié)調光源、工作臺、刮刀等部件的動(dòng)作,并管理打印參數。
組成:
控制軟件:支持模型切片、參數設置(如曝光時(shí)間、層厚、光照強度)、實(shí)時(shí)監控和故障診斷。
運動(dòng)控制器:驅動(dòng)工作臺、刮刀和光源掃描系統(如振鏡或DMD芯片)。
人機交互界面:觸摸屏或電腦端軟件,用于操作和監控打印過(guò)程。
6、樹(shù)脂循環(huán)系統(可選)
功能:回收未固化的樹(shù)脂,減少材料浪費并保持樹(shù)脂槽清潔。
組成:
過(guò)濾模塊:去除樹(shù)脂中的雜質(zhì)或固化顆粒。
儲液罐:儲存回收的樹(shù)脂,部分設備支持自動(dòng)回流到樹(shù)脂槽。
紫外固化裝置:對回收樹(shù)脂進(jìn)行二次固化,防止殘留單體揮發(fā)。
7、結構框架與外殼
功能:提供設備穩定性和安全防護。
設計特點(diǎn):
采用金屬或高強度塑料框架,確保打印過(guò)程中無(wú)振動(dòng)干擾。
外殼通常配備遮光罩,防止環(huán)境光干擾光固化過(guò)程。
部分設備具備空氣凈化功能,減少樹(shù)脂揮發(fā)氣味。
8、后處理模塊(可選)
功能:對打印完成的零件進(jìn)行清洗、固化和表面處理。
組成:
清洗站:使用酒精、水或專(zhuān)用溶劑清除零件表面未固化的樹(shù)脂。
紫外固化箱:通過(guò)二次曝光使零件完q固化,提升機械性能。
拋光工具:用于去除層紋或表面粗糙度(如砂紙、研磨劑)。
9、關(guān)鍵組件材料與技術(shù)
光敏樹(shù)脂:核心耗材,需與光源波長(cháng)匹配,具備快速固化、低收縮率、高精度等特性。
光學(xué)元件:如振鏡、透鏡、DMD芯片等,決定光線(xiàn)聚焦和掃描精度。
精密機械部件:如絲桿、導軌、電機等,確保運動(dòng)系統的高精度和穩定性。