双紫外掩模面成型机理及成型精度研究

发布时间：2024-01-31 08:12

　　面成型光固化有多种技术方案,单次曝光面积和精度要求是其工艺设备的重要指标,现有设备受掩模器件限制,难以进行大面积固化,材料收缩变形也是树脂研制中的突出问题。本文结合国内外发展现状,研究团队提出的双紫外臭氧掩模方法与成型机理,并对其成型精度问题加以研究,运用其原型进行了快速铸造验证。首先,分析了光能量对光固化成型的影响、现有光固化成型工艺中光能量分布和微固化累加体形态,并对不同工艺光路进行对比。研究了新型双紫外臭氧掩模机理、氧阻聚作用下的连续液面成型机理,以及氧气在透氧膜与树脂之间气液固三相作用方式,为面成型的大尺寸成型提供了基础理论研究。其次,研究了透氧膜在树脂重力波动下的挠度问题,应用workbench分析了施加预应力与不施加预应力状态下的变形情况、相同预应力下不同形状透氧膜的变形情况,以及预应力的施加方式,得到了满足变形精度要求的预应力大小,并对透氧膜进行实际紧固验证。最后,研究了面成型固化中树脂的收缩问题,使用因素分析法研究不同单因素工艺参数对树脂固化收缩率的影响,采用响应面分析法对多因素水平进行实验研究,并对工艺参数之间相互耦合对收缩的影响进行分析。通过二次回归方程拟合得到优化...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1增材制造成型过程

、激光技术、光物理化学、机械工程等学科[4]，是一种高度学科交叉的先经过三十年来的发展已经形成立体光刻(SLA)、选择性激光烧结（SLS）、化（SLM）和熔融沉积（FDM）等主要工艺技术。其共性原理是通过设计处理，将整个零件利用层层累加的原理融化丝材、固化树脂或者烧结粉末而制造出....

图1.2点累加与面成型原理比较

而是将每层数据以黑白位图形式保存在计算机，经视图发生器和光学聚焦系树脂液面形成动态掩模图形。当在树脂液面形成零件的截面轮廓后，用紫外光源对液面进行曝光固化，完成一层固化以后，托板在Z向运动，剥离已固化层树脂，重充树脂，形成下一层掩模图形，光源按照掩模信息继续曝光，层层固化，直....

图1.3CLIP工艺原理图

光敏树脂固化中氧阻聚效应，利用透氧、透紫外光的聚四氟（氧阻聚原理），使累加界面和离型膜间始终存在液态的氧型-膜分离环节，液态树脂可快速进入层厚间隙，实现了连续最高累加速度可达500mm/h，较传统SLA工艺成型速度提低台阶效应，实现了面成型技术的重大突破，其原理图如图

图1.4计算轴向光刻方法

图1.4计算轴向光刻方法外臭氧掩膜固化方法学家Chapman.S教授，1930年提出了大气体系中氧气的光化紫外照射下，氧气分子被激化成高能的原子氧进而合成臭氧转化为氧气—Chapman机制，1974年美国科学家Johinston对，确定光反应正确性并进一步完善了....

本文编号：3891257