
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。
