光固化快速成型叠层方向精度研究
发布时间：2021-01-21 04:20
光固化快速成型是目前技术最成熟、应用领域最广的快速成型技术，但是其中的深潜式涂覆光固化快速成型技术在成型0.1mm层厚的工件时，工件叠层方向表面凸起，致使叠层方向精度失效，限制了深潜式涂覆光固化快速成型技术的应用。本文主要针对这个问题进行了深入研究。首先，通过实验研究，初步认为影响工件叠层方向精度失效的主要因素可能是树脂液面的流动；第二，从流体力学的角度研究了工件上方树脂液面的流动情况，推导出树脂液面在工件上方区域的流体边界层厚公式，从理论上证明了上述实验研究结果。第三，运用ANSYS10.0有限元分析软件，针对树脂槽内树脂的加热流场、搅拌流场、加热与搅拌耦合流场的情况分别进行了有限元仿真，得出了与理论和实验研究相一致的流场分布，为工艺的改进提供了指导方案；最后，在仿真结果和理论公式的指导下，提出了提高工件叠层方向精度的工艺改进方案，并进行了精度实验，结果表明，工件叠层方向精度得到了显著提高。改进后的成型工艺能保证成型工件叠层方向尺寸误差控制在±0.5mm内，满足了深潜式涂覆光固化快速成型加工的精度要求（500层工件制作，叠层方向尺寸误差小于±0.5mm），解决了生产难题。本研究对快速...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工件叠层方向变形
图 1 . 2 数 据 测 量点 分布 图 1 . 1 制 作的 模 型 叠层 方向 尺寸 统最 低点 3 1 . 2 mm 以 看出 ，模 型 的 平 均高 度 比已 经 无法 满 足 制作 要 求的 精涂 覆 技 术涂 覆 时 ，激 光 、 紫 度 失效 的 问 题 。采 用 真空 吸造 复杂 且 价 格 昂贵 ， 不 利 于解 决 叠 层精 度 失效 的 问题 。 解 决 现有 光 固 化快 速 成 型 技光 固化 快 速 成 型技 术 的 叠 层主 知识 产 权 的 核心 技 术 ， 保
图 1 . 3 快 速成 型 原 理图 成 型 学 的角 度 看 ， 快 速 成型 技 术是 采 用 “ 堆 积 成 型 ”的 方 式 ，不 同 与 传 统工 ”方 式 。 数 学 的 角度 看 ， 快 速成 型 技 术 的工 作 过 程也 可 以 看 作是 一 个 微分 与 积 分 形 态变 化 角 度来 看 ， 快 速成 型 技 术是 一 个 材 料物 质 分 解与 组 合 的过 程 。 快 速成 型 技 术特 点 1 ） 制造 快 速 速 成 型 技术 不 受 产 品形 状 及 复 杂程 度 的 限制 ， 适 合 于新 产 品 的开 发 和 小形 产 品的 直 接 生产 。 该 技 术采 用 了 设 计过 程 中的 人机 交 流， 使 产 品 设 计 和， 从 而缩 短 了 产品 设 计 、 开 发 的周 期 ，加 快 了产 品更 新 换 代 的速 度 ， 大 大 开发 成本 和 企业 研 制新 产 品的 风险 。 德国 Da i m l er – B e n z 汽车 公司 在 发动 ， 检 测用 气 缸 体前 盖 、气 缸体 、 排 气 管和 蜗 轮增 压器 等 零 件 ，采 用 传 统 的 3 5 周时 间 ， 采用 快 速 成 型技 术 后 ，时 间 仅 为 7 周， 并 且费 用 降 低 3／ 4 。 2 ） 技 术高 度 密 集 速 成 型 技术 是 计 算 机技 术 、 数 据采 集 与 处理 技 术、 材 料 工 程 和电 加 工 与 控
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速成形技术发展状况与趋势[J]. 李涤尘,王永信,卢秉恒. 电加工与模具. 2009(S1)
[2]高分辨率快速成形系统涂层厚度研究[J]. 胥光申,续丹,邱荣华,罗声,卢秉恒. 西安石油大学学报(自然科学版). 2008(04)
[3]LED阵列式紫外固化光源光学系统设计[J]. 许文海,赵欢,芦永军. 光学精密工程. 2007(07)
[4]LED阵列的设计和制作工艺研究[J]. 梁静秋,李佳,王维彪. 液晶与显示. 2006(06)
[5]光固化快速成型中光敏树脂固化机理研究[J]. 杨媛丽,王永祯,王爱玲. 材料开发与应用. 2006(06)
[6]激光快速成型技术的应用[J]. 王雅先,尉富恩,王科峰. 轻工机械. 2006(04)
[7]紫外光固化快速成形中提高加工效率的方法[J]. 赵吉宾,李爱民. 机床与液压. 2006(05)
[8]基于半导体激光器的快速成型能量源[J]. 孟晓伟,王高. 应用基础与工程科学学报. 2005(02)
[9]立体光固化快速成形用光敏树脂[J]. 赵与越,梁延德,刘利. 电加工与模具. 2005(03)
[10]基于特种加工的微小孔加工技术[J]. 贾宝贤,王振龙,赵万生. 电加工与模具. 2005(02)
硕士论文
[1]LED阵列型紫外固化光源的关键技术研究[D]. 赵欢.大连海事大学 2008
[2]光固化快速成形涂层技术研究[D]. 范准峰.华中科技大学 2006
本文编号：2990446
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工件叠层方向变形
图 1 . 2 数 据 测 量点 分布 图 1 . 1 制 作的 模 型 叠层 方向 尺寸 统最 低点 3 1 . 2 mm 以 看出 ，模 型 的 平 均高 度 比已 经 无法 满 足 制作 要 求的 精涂 覆 技 术涂 覆 时 ，激 光 、 紫 度 失效 的 问 题 。采 用 真空 吸造 复杂 且 价 格 昂贵 ， 不 利 于解 决 叠 层精 度 失效 的 问题 。 解 决 现有 光 固 化快 速 成 型 技光 固化 快 速 成 型技 术 的 叠 层主 知识 产 权 的 核心 技 术 ， 保
图 1 . 3 快 速成 型 原 理图 成 型 学 的角 度 看 ， 快 速 成型 技 术是 采 用 “ 堆 积 成 型 ”的 方 式 ，不 同 与 传 统工 ”方 式 。 数 学 的 角度 看 ， 快 速成 型 技 术 的工 作 过 程也 可 以 看 作是 一 个 微分 与 积 分 形 态变 化 角 度来 看 ， 快 速成 型 技 术是 一 个 材 料物 质 分 解与 组 合 的过 程 。 快 速成 型 技 术特 点 1 ） 制造 快 速 速 成 型 技术 不 受 产 品形 状 及 复 杂程 度 的 限制 ， 适 合 于新 产 品 的开 发 和 小形 产 品的 直 接 生产 。 该 技 术采 用 了 设 计过 程 中的 人机 交 流， 使 产 品 设 计 和， 从 而缩 短 了 产品 设 计 、 开 发 的周 期 ，加 快 了产 品更 新 换 代 的速 度 ， 大 大 开发 成本 和 企业 研 制新 产 品的 风险 。 德国 Da i m l er – B e n z 汽车 公司 在 发动 ， 检 测用 气 缸 体前 盖 、气 缸体 、 排 气 管和 蜗 轮增 压器 等 零 件 ，采 用 传 统 的 3 5 周时 间 ， 采用 快 速 成 型技 术 后 ，时 间 仅 为 7 周， 并 且费 用 降 低 3／ 4 。 2 ） 技 术高 度 密 集 速 成 型 技术 是 计 算 机技 术 、 数 据采 集 与 处理 技 术、 材 料 工 程 和电 加 工 与 控
【参考文献】：
期刊论文
[1]快速成形技术发展状况与趋势[J]. 李涤尘,王永信,卢秉恒. 电加工与模具. 2009(S1)
[2]高分辨率快速成形系统涂层厚度研究[J]. 胥光申,续丹,邱荣华,罗声,卢秉恒. 西安石油大学学报(自然科学版). 2008(04)
[3]LED阵列式紫外固化光源光学系统设计[J]. 许文海,赵欢,芦永军. 光学精密工程. 2007(07)
[4]LED阵列的设计和制作工艺研究[J]. 梁静秋,李佳,王维彪. 液晶与显示. 2006(06)
[5]光固化快速成型中光敏树脂固化机理研究[J]. 杨媛丽,王永祯,王爱玲. 材料开发与应用. 2006(06)
[6]激光快速成型技术的应用[J]. 王雅先,尉富恩,王科峰. 轻工机械. 2006(04)
[7]紫外光固化快速成形中提高加工效率的方法[J]. 赵吉宾,李爱民. 机床与液压. 2006(05)
[8]基于半导体激光器的快速成型能量源[J]. 孟晓伟,王高. 应用基础与工程科学学报. 2005(02)
[9]立体光固化快速成形用光敏树脂[J]. 赵与越,梁延德,刘利. 电加工与模具. 2005(03)
[10]基于特种加工的微小孔加工技术[J]. 贾宝贤,王振龙,赵万生. 电加工与模具. 2005(02)
硕士论文
[1]LED阵列型紫外固化光源的关键技术研究[D]. 赵欢.大连海事大学 2008
[2]光固化快速成形涂层技术研究[D]. 范准峰.华中科技大学 2006
本文编号：2990446
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