LCD光固化成型技术是一种基于选择性区域光固化
作者:VSport  日期:2025-12-15  浏览:  来源:VSport体育

LCD光固化成型技术是一种基于选择性区域光固化的成型方法。其原理是:光敏树脂遇到特定波长的紫外光会发生聚合固化;通过显示面的图像信号控制紫外光的透射与遮挡,使未固化区域逐层固化,最终实现零件成型。

系统组成可分为三大类:光学组件、结构组件、电子组件。

1. 光学组件

1.1 光源板VSport

为光敏树脂固化提供光源,通常由多颗灯珠构成。常见光源分为两类:平行矩阵光源和积分光源。

1.2 平行矩阵光源

通过密集排列的灯珠承担局部区域照明,整个区域的光照均匀性约在60%左右。若灯珠损坏需更换整块光源组件,维护成本较高。

1.3 积分光源

与平行矩阵光源不同,积分光源在光源板上配置反射镜,将光线混光后均匀投射至成型面,理论上可达到80%以上的均匀度。一颗灯珠往往难以覆盖整个位面,需要多颗灯珠叠加实现照明强度;具备良好冗余设计,即使个别灯珠损坏也不必更换整块部件,因此维护成本较低。HALOT系列采用积分光源。

1.4 LCD屏幕

用来显示主控信号并通过可控透光实现紫外线的遮挡与透射,从而控制成型过程。常见的屏幕有彩色和黑白两种,当前高端应用多为黑白LCD,透光性更优、寿命更长,分辨率已达到较高水平。

1.5 投射镜

对光源板输出的光线进行混合、反射与定向投射,确保光线准确落在成型面的目标区域。

2. 结构组件

2.1 运动机构

2.1.1 丝杆螺母

将电机的旋转运动转化为直线运动,并通过导程控制Z轴的升降距离。常见有梯形丝杆(摩擦滑动,精度较低)与滚珠丝杆(滚动摩擦,精度较高)。

2.1.2 直线导轨

用于支撑与引导运动部件,按照设定方向进行往复直线运动。丝杆螺母副通常与单条或双条直线导轨配合,提供Z轴的定位精度与导向。

2.1.3 步进电机

将电脉冲信号转换为角位移或线位移,为Z轴提供驱动力,常用步距角为1.8°。

2.1.4 联轴器

连接步进电机与丝杆,确保传动过程中的同向回转,并起到过载保护作用。

2.2 框架结构

为其他结构件和电子件提供支撑与外壳保护,常用材料包括铝型材、钣金、工程塑料等。

2.2.1 防护面盖

主要功能有:防止未固化树脂挥发、阻挡外部光线造成局部固化或变色、保护操作人员眼睛。常用橙色亚克力材质。

2.2.2 料盘

用于盛放光敏树脂耗材,通常采用铝合金或塑料材质,具备一定抗腐蚀性。

2.2.3 打印平台

承载正在成型的模型,结构上由手拧螺丝、平台固定块及连接件等组成,通过调平组件实现平台水平。打印平台的下表面需光滑平整,利于模型的粘附与后续取出。

2.2.4 光源散热板

用于为光源板散热,通常采用铝合金材料。长时间高强度工作会产生大量热量,及时散热有助于提升设备寿命与成品稳定性。

3. 电子组件

3.1 主板

负责协调光学组件与运动机构的运行,接收切片文件、执行打印程序、显示与解析切片图像、控制打印路径,并向各模块输出控制信号,统筹整机工作。

3.2 电机驱动

对步进电机进行细分控制,确保定位与运动的精度。

3.3 开关电源

为整机提供能源,将交流电转换为设备所需的直流电压,保障稳定供电。

3.4 风扇散热系统

通过风扇带走散热板、光源等部件释放的热量,维持设备温度在安全范围内,确保稳定运行与使用寿命。

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