一种光固化立体同心球的ＳＬＡ成型工艺制造技术

光固化立体同心球的ＳＬＡ成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：１）产品设计：２）加载数据建立支撑：３）支撑制作软件分层处理；４）ＳＬＡ加载ＳＬＣ数据；５）ＳＬＡ加工制作产品；６）清理：７）检验。本发明专利技术，工艺改进后制作的空心球表面光洁，后处理方便，而且成本低廉，美化产品表面，增加产品硬度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产品的光固化立体造型方法，尤其是对于高复杂产品(同心球)的SLA 成型工艺。
技术介绍
目前，根据3D软件设计出的同心球，无法直接CNC加工成型或通过模具注塑成型， 只能将产品分开加工，然后再粘接到一起，但这样加工太繁琐，成本高、而且影响产品表面 光洁度，难以满足产品要求，这就需要一种新型的加工方式来满足此类产品的加工要求，提 高复杂产品的成型工艺。快速成型(RP)技术的基本原理在计算机的控制下通过材料累加方法直接 将CAD数字模型快速生成三维实体模型，其中比较成熟的工艺方法是光固化立体造型 (SLA-Stereolithography)。该技术以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定 零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反 应，从而形成零件的一个薄层截面。当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表 面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层 上，如此重复直到整个产品原型制造完毕。但是传统SLA制作同心球类产品时，支撑添加较多，后处理复杂而且影响产品美 观，这就需要提供一种新的制作工艺解决此类问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种光固化立体同心球的SLA 成型工艺，是以3D造型软件设计产品造型，支撑制作软件对产品STL数据进行支撑及分层 处理，激光快速成型机加载数据，设置加工工艺参数及快速成型室环境要求，制作产品。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为光固化立体同心球的SLA成型工 艺，包括以下步骤1)、产品设计利用3D造型软件对同心球产品进行3D设计；导出其STL数据；2)、加载数据建立支撑在支撑制作软件RPData中打开同心球的STL数据，将产品 居中放置，每个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，在每个圆球的底面设置较少 数量的支撑；3)、支撑制作软件分层处理；以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预 定同心球各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚 合反应，从而形成零件的一个薄层截面；当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树 脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一层牢固地粘合在前 一层上，分层处理后，模拟产品加工情况，确认后导出产品SLC文件；4)、SLA加载SLC数据同心球产品在激光快速成型机操作界面上打开SLA制作软 件，然后加载同心球SLC文件，设置加工工艺参数；所述的工艺参数为轮廓扫描速度为6000mm/s，填充扫描速度为6500mm/s，支撑 扫描速度为1500mm/s，激光器功率为330mw。5)、SLA加工制作产品工作环境的室温保持在23°C，湿度维持在40%以下，开始 制作产品；6)、清理制作完成后，去除支撑，产品经过清洗打磨和抛光，同心球制作完毕。7)、检验。本专利技术，工艺改进后制作的空心球表面光洁，后处理方便，而且成本低廉，美化产 品表面，增加产品硬度。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。图2是传统方法添加支撑示意图。图3是是本专利技术的添加支撑示意图。具体实施方式由图1知，一种光固化立体同心球的SLA成型工艺，包括以下步骤1、利用3D造型 软件对产品(同心球)进行3D设计，设计结束，导出其STL数据。2、在支撑制作软件(RPData)中打开同心球的STL数据，将产品居中放置，并将每 个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，这中情况下只需要在每个圆球的底面设 置较少数量的支撑，而且支撑牢固，方便后处理，又可以降低产品的成本。(改进后的支撑结 构图见附图2)；分层处理后，模拟产品加工情况，检查产品的支撑是否合理，是否存有安全 隐患，确认后导出产品SLC文件。3、在激光快速成型机操作界面上打开SLA制作软件，然后加载同心球SLC文件，设 置新的加工工艺参数，轮廓扫描速度为6000mm/S，填充扫描速度为6500mm/s，支撑扫描速 度为1500mm/s，激光器功率为330mw，并将房间里的温度保持在23°C，湿度维持在40%以下 时方可开始制作产品。4、产品制作完成后，经过清洗和打磨，同心球即制作完毕。由图2知，是传统方式添加支撑1，空心球2的上下面都要加支撑1，这样的支撑1 虽然很牢固，但是会导致空心球2表面光洁度差，后处理时难度增大，制造成本提高。由图3知，利用本专利技术23°C，湿度维持在40%以下，将激光器功率增大(330mw)，轮 廓扫描速度降低(6000mm/s)，填充扫描速度降低(6500mm/s)，在此条件下，将空心球2有壁 厚的面朝下放置，在每个空心球2的正下方添加支撑1即可。经实验得出，本专利技术制作的空 心球2表面光洁，后处理方便，而且成本低廉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光固化立体同心球的ＳＬＡ成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：１）、产品设计：利用３Ｄ造型软件对同心球产品进行３Ｄ设计；导出其ＳＴＬ数据；２）、加载数据建立支撑：在支撑制作软件ＲＰＤａｔａ中打开同心球的ＳＴＬ数据，将产品居中放置，每个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，在每个圆球的底面设置较少数量的支撑；３）、支撑制作软件分层处理；以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定同心球各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面；当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一层牢固地粘合在前一层上，分层处理后，模拟产品加工情况，确认后导出产品ＳＬＣ文件；４）、ＳＬＡ加载ＳＬＣ数据：同心球产品在激光快速成型机操作界面上打开ＳＬＡ制作软件，然后加载同心球ＳＬＣ文件，设置加工工艺参数；５）、ＳＬＡ加工制作产品：工作环境的室温保持在２３℃，湿度维持在４０％以下，开始制作产品；６）、清理：制作完成后，去除支撑，产品经过清洗打磨和抛光，同心球制作完毕；７）、检验。

【技术特征摘要】
1.光固化立体同心球的SLA成型工艺，其特征在于包括以下步骤1)、产品设计利 用3D造型软件对同心球产品进行3D设计；导出其STL数据；2)、加载数据建立支撑在支撑制作软件RPData中打开同心球的STL数据，将产品居中 放置，每个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，在每个圆球的底面设置较少数量 的支撑；3)、支撑制作软件分层处理；以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定同 心球各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反 应，从而形成零件的一个薄层截面；当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表 面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文学，卢建生，邬新桥，薛锋，刘伟，陈栗，张铭敏，刘翔，冯俊，袁建新，王伟，
申请(专利权)人：江苏文光车辆附件有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]