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1、含義教程第1頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二A part produced by SLAPartSupportElevator PlatformA good surface quality第2頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二根據(jù)零件不同的表面特征和支撐的不同作用在制作過程中應設計不同的支撐結構形式，目前在SLA中經(jīng)常使用的有以下幾種形式的支撐。圖2-5光固化快速成形的支撐結構支撐在零件的制作中起著重要的作用，它能約束零件的變形，并使零件的制作順利進行?，F(xiàn)在有不少科研單位或個人對支撐自動生成技術或支撐交互實現(xiàn)方法進行了大量的研究，并取得了一定的研究

2、成果，這使得在零件快速成形過程中大大減少了工人的勞動強度，有效地避免了人工支撐的漏失和錯誤，提高了零件快速成形的質量。第3頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二1）角板支撐其結構形式如圖2-5a所示。角板支撐主要用來支撐懸臂結構部分，角板的一個臂和垂直面連接，一個臂和懸臂部分連接為懸臂面在制作過程中提供支撐，同時也可以約束懸臂部分上翹變形。第4頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二2）投射特征邊支撐投射特征邊支撐的結構如圖2-5b所示。投射特征邊支撐用來對那些角板支撐不能達到的懸臂結構提供支撐，一般和臂板結構支撐結合使用。這種結構的支撐用來支撐零件某些結構的

3、邊，以防止這些特征的變形和翹曲。第5頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二3）單臂板支撐單臂板支撐如圖2-5c所示。這種支撐結構主要是針對那些長條結構特征設計的，其主柱是沿著零件結構特征的中心線或邊的投射線，其次柱主要是為了加強支撐的穩(wěn)定性。單臂板支撐結構在懸吊邊結構成形中得到了很好的應用。第6頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二4）臂板結構支撐臂板結構支撐如圖2-5d所示。這種結構的支撐是一些十字交叉的臂結構，它主要是為大的支撐區(qū)域提供內部支撐，它和這些區(qū)域的投射邊結構相連接，以提供穩(wěn)定的支撐。它可以為底面、懸吊面、懸吊結構等提供良好的內部支撐。在使用臂

4、板結構支撐時，應避免它和零件的垂直臂接觸以提高零件垂直臂的表面光潔度。第7頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二5）柱形支撐柱形支撐的結構如圖2-5e所示。柱形支撐主要是為零件中的孤立輪廓（孤島特征）或一些小的無支撐結構特征提供支撐。在使用這些結構支撐時，臂的厚度要足夠厚以使具有足夠的穩(wěn)定性，懸吊點在制作時常使用這種支撐結構。第8頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二三、SLA快速成形的成形材料及其選擇光固化成形工藝是以光固化樹脂為成形材料的。成形材料的性能會直接影響成形件的質量，成形件的精度及加工過程中出現(xiàn)的各種變形都與成形材料有著密切的關系，因此，成形材

5、料往往是光固化成形制造的關鍵問題。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二1、對光固化成形材料的要求1）成形材料易于固化，且成形后具有一定的粘接強度。2）成形材料的黏度不能太高，以保證加工層平整并減少液體流平時間。3）成形材料本身的熱影響區(qū)小，收縮應力小。4）成形材料對光有一定的透過深度，以獲得具有一定固化深度的層片。第10頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二2、光固化成形材料的分類光敏性樹脂的固化特性 在光能的作用下會敏感地產(chǎn)生物理變化或化學反應的樹脂一般稱之為光敏樹脂。其中，那些在光能的作用下既不溶于溶劑，又能從液體轉變?yōu)楣腆w的樹脂稱之為光固化性樹脂

6、。它是一種由光聚合性預聚合物（Pre-Polymer）或齊聚物（oligomer）、光聚合性單體（monomer）以及光聚合引發(fā)劑等為主要成分組成的混合液體。其主要成分有齊聚物（oligomer）、丙烯酸酯（acrylate）和環(huán)氧樹脂（epoxy）等種類，它們決定光固化產(chǎn)物的物理特性。因為齊聚物的粘度一般很高，所以要將單體作為光聚合性稀釋劑加入其中以改善樹脂整體的流動性。在固化反應時單體也與齊聚物的分子鏈反應并硬化。體系中的光聚合引發(fā)劑，能在光能的照射下分解，成為全體樹脂聚合開始的“火種”。有時為了提高樹脂反應時的感光度還要加入增感劑，其作用是擴大被光引發(fā)劑吸收的光波長帶，以提高光能的效率。

7、此外，體系中還要加入消泡劑、穩(wěn)定劑等。第11頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二光固化樹脂材料中主要包括齊聚物、反應性稀釋劑及光引發(fā)劑。根據(jù)光固化樹脂的反應形式，即引發(fā)劑的引發(fā)機理，光固化樹脂可以分為三類：自由基光固化樹脂和陽離子光固化樹脂、混雜型光固化樹脂（SLA工藝的新興材料）第12頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二1）自由基光固化樹脂自由基齊聚物主要有三類：環(huán)氧樹脂丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。環(huán)氧樹脂丙烯酸酯聚合快，終產(chǎn)品強度極高但脆性大，產(chǎn)品易泛黃。聚酯丙烯酸酯的流平性好，固化好，性能可調節(jié)。聚氨酯丙烯酸酯可賦予產(chǎn)品柔順性與耐磨性，

8、但聚合速度較慢。稀釋劑包括多官能單體和單官能單體兩類。此外，常規(guī)的添加劑有：阻聚劑、UV穩(wěn)定劑、消泡劑、流平劑、光固化劑、燃料、天然色素、填充劑和惰性稀釋劑等。其中的阻聚劑特別重要，因為它可以保證液態(tài)樹脂在容器中具有較長的存放時間。第13頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二2）陽離子光固化樹脂陽離子光固化樹脂的主要成分為環(huán)氧化合物。用于SLA工藝的陽離子型齊聚物和活性稀釋劑，通常為陽離子和乙烯基醚。陽離子是最常用的陽離子型齊聚物，它具有以下優(yōu)點：固化收縮小，產(chǎn)品精度高黏度低，生產(chǎn)坯件強度高陽離子聚合物是活性聚合，在光熄滅后可以繼續(xù)引發(fā)聚合氧氣對自由基聚合有阻聚作用，而對陽離

9、子樹脂則無影響產(chǎn)品可直接用于注塑模具第14頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二3）混雜型光固化樹脂以固化速度快的自由基光固化樹脂為骨架結構，以收縮、翹曲變形小的陽離子光固化樹脂為填充物，制成混雜型光固化樹脂?；祀s型光固化樹脂的主要優(yōu)點有：可以提供誘導期短而聚合速度穩(wěn)定的聚合物；可以設計成無收縮的聚合物；保留了陽離子在光消失后仍可繼續(xù)引發(fā)聚合的特點。采用混雜型光固化樹脂作為SLA成形的原材料，可以得到精度比較高的原型零件。第15頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二未來對光固化樹脂的研究與開發(fā)應朝著以下方向發(fā)展：1）開發(fā)低收縮率、低翹曲、高固化速度的光固化樹

10、脂，在保證成形精度的同時能得到較高的加工速度。2）開發(fā)功能性（導電性、導磁性、更好的力學性能）的光固化樹脂，以便直接使用和進行功能測試。3）開發(fā)無毒害、無污染的環(huán)保產(chǎn)品第16頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二3、光固化成形材料的選擇表2-2光固化聚合物牌號與性能SLA快速成形系統(tǒng)也采用一些樹脂（表2-3）直接制作模具。這些材料在固化后有較高的硬度、耐磨性和制件精度，其價格較低此外，SLA型快速成形還采用一些合成橡膠樹脂（表2-4）作原材料，其中的SCR310在成形時有較小的翹曲變形。第17頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二四、SLA快速成形的優(yōu)缺點1

11、、優(yōu)點1）可以成形任意復雜形狀零件2）零件的成形周期與其復雜程度無關3）成形精度高，可以成形精細結構，成形體的表面質量光滑良好4）成形過程高度自動化，基本可以做到無人值守，不需要操作人員5）成形效率高6）成形材料利用率接近100%7）成形無需刀具、夾具、工裝等生產(chǎn)準備，不需要高水平的技術工人，成形件強度高，可達4050Mpa，可進行切削加工和拼接。8）徹底解決了CAD造型中看得見、摸不著的東西第18頁，共20頁，2022年，5月20日，8點12分，星期二2、缺點1）需要設計支撐結構，才能保證在成形過程中制件的每一個結構部分都能可靠定位2）需對整個截面進行掃描固化，因此成形時間較長3）成形過程中有物相變化4）產(chǎn)生紫外激光的激光管壽命僅2000h左右，加工昂貴5）液體光固化聚合物固化后的性能尚不如常用的工程塑料，一般較脆，易斷