[发明专利]一种基于双光源双振镜的光固化打印方法

说明书

本发明公开了一种基于双光源双振镜的光固化打印方法，其特点是，包括包括确定三维模型、建立制件支撑、分离制件细节、生成激光扫描路径、将激光扫描路径导入打印系统、单片机将分别读取两套G‑code文件和快速获得高精度光固化树脂制件等步骤；采用一粗一细两种光源两套振镜,粗光源对连续固化区域进行面扫描,细光源对边缘精细部分进行扫描，使本套打印技术路线具有传统光固化打印技术所不能的在打印速度大大提高情况下保证打印精度的优点。

技术领域

本发明涉及光固化成型技术领域，具体地讲是一种基于双光源双振镜的光固化打印方法。

背景技术

光固化成型技术主要有SLA技术、LCD/DLP技术等，特别适合于新产品的开发、不规则或复杂形状零件制造（如具有复杂形面的飞行器模型和风洞模型）、大型零件的制造、模具设计与制造、产品设计的外观评估和装配检验、快速反求与复制，也适用于难加工材料的制造（如利用SLA技术制备碳化硅复合材料构件等）。这项技术不仅在制造业具有广泛的应用，而且在材料科学与工程、医学、文化艺术等领域也有广阔的应用前景。

但现有SLA技术、LCD/DLP技术也有着如下缺点：

（1）传统单光源单振镜SLA打印技术的分辨率受限于单一光源大小，在不损失精度的情况下只能对连续固化区反复多次扫描，降低了打印效率；而若增大光束直径虽可提高打印速度，但必然损失精度。也就是说，SLA技术之所以未在光固化增量制造领域大规模推广，其缺陷就在于其虽然拥有较高的打印精度，但打印速度过慢，时间成本高；

（2）LCD技术能耗高、易损件多、使用成本高，且LCD技术因紫外背光不是平行光源而造成的打印件失真无法用计算补偿，打印机精度低；

振镜是一种优良的矢量扫描器件。它是一种特殊的摆动电机 ,基本原理是通电线圈在磁场中产生力矩 ,但与旋转电机不同 ,其转子上通过机械纽簧或电子的方法加有复位力矩 ,大小与转子偏离平衡位置的角度成正比 ,当线圈通以一定的电流而转子发生偏转到一定的角度时 ,电磁力矩与回复力矩大小相等 ,故不能象普通电机一样旋转 ,只能偏转,偏转角与电流成正比 ,与电流计一样 ,故振镜又叫电流计扫描振镜(galvanomet ricscanner)。扫描振镜其专业名词叫做高速扫描振镜Galvo scanning system。所谓振镜，又可以称之为电流表计，它的设计思路完全沿袭电流表的设计方法，镜片取代了表针，而探头的信号由计算机控制的-5V—5V 或-10V－+10V 的直流信号取代，以完成预定的动作。同转镜式扫描系统相同，这种典型的控制系统采用了一对折返镜，不同的是，驱动这套镜片的步进电机被伺服电机所取代，在这套控制系统中，位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路进一步保证了系统的精度，整个系统的扫描速度和重复定位精度达到一个新的水平。传统SLA技术将单振镜单光源用于光固化增材制造。其精度高的优点使得SLA打的精度达到82um。而SLA技术带来的高精度的同时，激光光斑也在缩小。激光光斑的缩小导致对于连续固化区域只能重复扫描才能使树脂中的引发剂获得足够的能量后固化。这就导致了SLA技术的打印时间过长，而想提高SLA的打印速度就要增大激光光斑的直径，打印精度随之降低。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种基于双光源双振镜的光固化打印方法；主要解决传统单光源单振镜SLA技术打印速度与打印精度不可兼得和LCD技术打印精度低、易损件多能耗大等问题。

本发明提供的技术方案是：一种基于双光源双振镜的光固化打印方法，其特殊之处征在于，包括以下步骤：

a确定三维模型：利用计算机辅助设计软件CAD，建立三维的制件模型,导出STL制件模型文件；

b建立制件支撑：导入a步骤建立的STL格式制件模型，利用计算机辅助制造软件CAM，对制件悬空部分建立支撑使之适用于光固化打印；导出支撑建立完成的STL制件模型；