彩色光固化立体造型的关键技术研究

发布时间：2020-06-15 10:19

【摘要】： 彩色快速成型是一项基于快速成型技术的先进制造技术,该技术加工的彩色模型可以使信息交流变得更加便捷和高效,所以此项技术也越来越引起重视。彩色光固化立体造型技术是彩色快速成型技术的一种,该技术以光固化成型为基础,除了激光技术、CAD/CAM、现代数控技术、新材料技术以外,还要考虑到不同材料之间的相互影响。本文就是针对着色剂对树脂基质固化的影响这一关键技术进行的研究。用光固化成型方法加工出的制件接近无色透明,本文的主要任务是研究着色剂加入光敏树脂后,固化厚度以及制件力学性能的变化。首先,介绍了彩色快速成型技术的概况,以及一些制约该技术发展的因素,并且具体介绍了彩色光固化立体造型技术。然后,介绍了树脂的特性,并选择了不同种类的着色剂,通过试验研究了不同着色剂加入到光敏树脂后对单层固化厚度造成的影响,针对试验出现的问题,又通过改性的方法对一些着色剂进行了处理,进一步研究了其固化的效果,得出了适合于彩色光固化立体造型的分层厚度。最后,设计了简单的固化装置,加工出了全彩色的光固化成型件,并对成型件进行了力学性能检测。本文在彩色光固化立体造型技术的材料方面进行了一些基础工作,对不同的着色剂混入树脂产生的影响进行了较为详细的阐述。随着研究的深入,这些基础性工作必将成为今后继续研究的铺垫,推动彩色光固化成型技术的快速发展。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH16
【图文】：

示意图,叠层实体制造,成形装置,示意图

作者输入一些基本的工艺参数[5]；的造价几乎与产品批量、产品的复杂性无关非常适合小色快速成型技术的发展现状及其应用速成型加工得到的成型件都是单一颜色的，颜色主要取决型件获得多种彩色特征，通常还需要手工进行复杂和费加工成本和制造时间大大增加。市场的需求使得彩色快速越多的研究者的注意，一些公司和科研机构已经开展了相究[6]。下面分别介绍几种有代表性的彩色成型技术。叠层实体制造技术彩色叠层实体制造技术是美国的 KinOM 的表层着色装置。图 1-1 为彩色叠层实体制造成形是：长条薄片材料经彩色印刷部分后，按顺序印上各层的粘结剂涂敷部分后，表面被施以压敏粘结剂，以便在叠层连结；再经过轮廓切割部分，截面轮廓之外的部分被去掉部分，不同层面上的二维截面被按顺序准确叠放在一起，7]。

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3. 彩色三维打印成型技术美国 Z-Corp 公司在三维打印技术的基础上出了彩色三维打印快速成型技术(color TDP)，其工艺原理为：首先铺粉机加工平台上精确地铺上一薄层粉末材料，然后喷墨打印头根据这一层的截状和颜色信息在粉末上喷出一层混有着色剂的粘结剂，喷到粘结剂的薄层发生固化，如此层层往复，直到最后完成，最后把未固化的粉末清理掉，一个三维实物原型。图 1-3 为 Z-Corp 法制作的彩色模型。图 1-2 彩色熔融沉积制造成型的模型[8]Fig.1-2 A colored FDM model[8][9]

【参考文献】