專利名稱：一種光固化立體同心球的sla成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)品的光固化立體造型方法，尤其是對于高復(fù)雜產(chǎn)品(同心球)的SLA 成型工藝。
背景技術(shù)：
目前，根據(jù)3D軟件設(shè)計(jì)出的同心球，無法直接CNC加工成型或通過模具注塑成型， 只能將產(chǎn)品分開加工，然后再粘接到一起，但這樣加工太繁瑣，成本高、而且影響產(chǎn)品表面 光潔度，難以滿足產(chǎn)品要求，這就需要一種新型的加工方式來滿足此類產(chǎn)品的加工要求，提 高復(fù)雜產(chǎn)品的成型工藝。
快速成型(RP)技術(shù)的基本原理在計(jì)算機(jī)的控制下通過材料累加方法直接 將CAD數(shù)字模型快速生成三維實(shí)體模型，其中比較成熟的工藝方法是光固化立體造型 (SLA-Stereolithography)。該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定 零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反 應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，移動工作臺，在原先固化好的樹脂表 面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層 上，如此重復(fù)直到整個(gè)產(chǎn)品原型制造完畢。
但是傳統(tǒng)SLA制作同心球類產(chǎn)品時(shí)，支撐添加較多，后處理復(fù)雜而且影響產(chǎn)品美 觀，這就需要提供一種新的制作工藝解決此類問題。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種光固化立體同心球的SLA 成型工藝，是以3D造型軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型，支撐制作軟件對產(chǎn)品STL數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐及分層 處理，激光快速成型機(jī)加載數(shù)據(jù)，設(shè)置加工工藝參數(shù)及快速成型室環(huán)境要求，制作產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為光固化立體同心球的SLA成型工 藝，包括以下步驟
1)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)利用3D造型軟件對同心球產(chǎn)品進(jìn)行3D設(shè)計(jì)；導(dǎo)出其STL數(shù)據(jù)；
2)、加載數(shù)據(jù)建立支撐在支撐制作軟件RPData中打開同心球的STL數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品 居中放置，每個(gè)同心球上有產(chǎn)品壁厚的面朝下，然后建立支撐，在每個(gè)圓球的底面設(shè)置較少 數(shù)量的支撐；
3)、支撐制作軟件分層處理；以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù) 定同心球各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚 合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面；當(dāng)一層固化完畢，移動工作臺，在原先固化好的樹 脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化，新固化的一層牢固地粘合在前 一層上，分層處理后，模擬產(chǎn)品加工情況，確認(rèn)后導(dǎo)出產(chǎn)品SLC文件；
4)、SLA加載SLC數(shù)據(jù)同心球產(chǎn)品在激光快速成型機(jī)操作界面上打開SLA制作軟 件，然后加載同心球SLC文件，設(shè)置加工工藝參數(shù)；
所述的工藝參數(shù)為輪廓掃描速度為6000mm/s，填充掃描速度為6500mm/s，支撐 掃描速度為1500mm/s，激光器功率為330mw。
5)、SLA加工制作產(chǎn)品工作環(huán)境的室溫保持在23°C，濕度維持在40%以下，開始 制作產(chǎn)品；
6)、清理制作完成后，去除支撐，產(chǎn)品經(jīng)過清洗打磨和拋光，同心球制作完畢。
7)、檢驗(yàn)。
本發(fā)明，工藝改進(jìn)后制作的空心球表面光潔，后處理方便，而且成本低廉，美化產(chǎn) 品表面，增加產(chǎn)品硬度。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2是傳統(tǒng)方法添加支撐示意圖。
圖3是是本發(fā)明的添加支撐示意圖。
具體實(shí)施方式
由圖1知，一種光固化立體同心球的SLA成型工藝，包括以下步驟1、利用3D造型 軟件對產(chǎn)品(同心球)進(jìn)行3D設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)束，導(dǎo)出其STL數(shù)據(jù)。
2、在支撐制作軟件(RPData)中打開同心球的STL數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品居中放置，并將每 個(gè)同心球上有產(chǎn)品壁厚的面朝下，然后建立支撐，這中情況下只需要在每個(gè)圓球的底面設(shè) 置較少數(shù)量的支撐，而且支撐牢固，方便后處理，又可以降低產(chǎn)品的成本。(改進(jìn)后的支撐結(jié) 構(gòu)圖見附圖2)；分層處理后，模擬產(chǎn)品加工情況，檢查產(chǎn)品的支撐是否合理，是否存有安全 隱患，確認(rèn)后導(dǎo)出產(chǎn)品SLC文件。
3、在激光快速成型機(jī)操作界面上打開SLA制作軟件，然后加載同心球SLC文件，設(shè) 置新的加工工藝參數(shù)，輪廓掃描速度為6000mm/S，填充掃描速度為6500mm/s，支撐掃描速 度為1500mm/s，激光器功率為330mw，并將房間里的溫度保持在23°C，濕度維持在40%以下 時(shí)方可開始制作產(chǎn)品。
4、產(chǎn)品制作完成后，經(jīng)過清洗和打磨，同心球即制作完畢。
由圖2知，是傳統(tǒng)方式添加支撐1，空心球2的上下面都要加支撐1，這樣的支撐1 雖然很牢固，但是會導(dǎo)致空心球2表面光潔度差，后處理時(shí)難度增大，制造成本提高。
由圖3知，利用本發(fā)明23°C，濕度維持在40%以下，將激光器功率增大(330mw)，輪 廓掃描速度降低(6000mm/s)，填充掃描速度降低(6500mm/s)，在此條件下，將空心球2有壁 厚的面朝下放置，在每個(gè)空心球2的正下方添加支撐1即可。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，本發(fā)明制作的空 心球2表面光潔，后處理方便，而且成本低廉。
權(quán)利要求
1.光固化立體同心球的SLA成型工藝，其特征在于包括以下步驟1)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)利 用3D造型軟件對同心球產(chǎn)品進(jìn)行3D設(shè)計(jì)；導(dǎo)出其STL數(shù)據(jù)；2)、加載數(shù)據(jù)建立支撐在支撐制作軟件RPData中打開同心球的STL數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品居中 放置，每個(gè)同心球上有產(chǎn)品壁厚的面朝下，然后建立支撐，在每個(gè)圓球的底面設(shè)置較少數(shù)量 的支撐；3)、支撐制作軟件分層處理；以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定同 心球各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反 應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面；當(dāng)一層固化完畢，移動工作臺，在原先固化好的樹脂表 面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化，新固化的一層牢固地粘合在前一層 上，分層處理后，模擬產(chǎn)品加工情況，確認(rèn)后導(dǎo)出產(chǎn)品SLC文件；4)、SLA加載SLC數(shù)據(jù)同心球產(chǎn)品在激光快速成型機(jī)操作界面上打開SLA制作軟件， 然后加載同心球SLC文件，設(shè)置加工工藝參數(shù)；5)、SLA加工制作產(chǎn)品工作環(huán)境的室溫保持在23°C，濕度維持在40%以下，開始制作女口廣 PFt ；6)、清理制作完成后，去除支撐，產(chǎn)品經(jīng)過清洗打磨和拋光，同心球制作完畢；7)、檢驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化立體同心球的SLA成型工藝，其特征在于所述的步 驟4)中工藝參數(shù)為輪廓掃描速度為6000mm/s、填充掃描速度為6500mm/s、支撐掃描速度 為1500mm/s、激光器功率為330mw。
全文摘要
光固化立體同心球的SLA成型工藝，其特征在于包括以下步驟1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)2)加載數(shù)據(jù)建立支撐3)支撐制作軟件分層處理；4)SLA加載SLC數(shù)據(jù)；5)SLA加工制作產(chǎn)品；6)清理7)檢驗(yàn)。本發(fā)明，工藝改進(jìn)后制作的空心球表面光潔，后處理方便，而且成本低廉，美化產(chǎn)品表面，增加產(chǎn)品硬度。
文檔編號B29C67/00GK102029715SQ20101051827
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者馮俊, 劉偉, 劉翔, 盧建生, 張文學(xué), 張銘敏, 王偉, 薛鋒, 袁建新, 鄔新橋, 陳栗 申請人:江蘇文光車輛附件有限公司