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紫外光雷射3D列印工藝技術科學研究及應用領域

發布時間：2022-05-31 11:01:46瀏覽：7031點贊：

責任編輯將輔導你認知和掌控紫外光雷射在3D列印上的工藝控制技術科學研究及應用領域。
一、雷射及雷射研磨控制技術（1）雷射雷射是六十二十世紀60二十世紀的關鍵發明者眾所周知，它具備較好的單色性、反之亦然、強相干和高發射率性等缺點。隨著金融行業的產業發展，雷射的類型愈來愈多。按其可見光可分成，紅外線雷射，閃光雷射，紫外光雷射五類，這兒主要就如是說紫外光雷射的應用領域及工藝控制技術。
（2）紫外光雷射紫外光雷射可見光為355nm，歸屬于聚燦，能被金屬材料較好的稀釋，且對金屬材料的毀壞也是最輕的。紫外光雷射可見光較長，以亞洲地區林德3W紫外光雷射為例，其脈寬為10ns－15ns，在金屬材料上的促進作用天數較長，能最小某種程度的增加溫度梯度的天數進而為保護金屬材料，光強為0．5mm（以內統計數據相同供貨商的雷射會略有相同），光強較細熱量更加分散。相對于纜線雷射的高溫度梯度，和CO2雷射的大光強而言，紫外光雷射在研磨許多特定金屬材料上有優越的競爭優勢。
紫外光雷射
二、紫外光雷射在3D列印（SLA）中的應用領域及其工藝控制技術（1）紫外光雷射3D列印的原理機制紫外光雷射通過脈沖的紫外光波（UV）來照射液態光敏樹脂，而后由掃描振鏡在X－Y平面內一層一層由下而上堆棧掃描最終固化成型，成型精度較高（±0．1mm），具備高度的模擬還原性。（2）紫外光雷射在3D列印中主要就影響參數由于液態光敏樹脂對紫外光光的稀釋系數最小，因此較低的光熱量密度就可使樹脂固化，但是由于光敏樹脂對紫外光光的稀釋遵循Beer－Lambert 定律，即：紫外光光的熱量密度隨著透射深度的增加呈指數衰減。理論及試驗表明，只有當液態光敏樹脂接受的紫外光線熱量密度超過一定的閾值后，才會產生凝膠（凝膠態是液態和固態之間的臨界狀態） 因此在固化過程中需要持續輸出200mw以內的連續紫外光光才能使其固化，但是我們要怎么樣才能達到較好的固化品質呢？
樹脂的固化品質主要就由紫外光雷射在液面的掃描速度，雷射成型的光強大小和雷射持續輸出功率大小三個因素共同決定。振鏡的掃描速度直接影響著雷射的脈沖個數以及紫外光雷射在液態光敏樹脂表面的接觸天數，若掃描速度過快可能直接導致雷射脈沖個數不足，或接觸天數過短而導致的最終固化硬度低或固化失敗等一系列問題。而液態光敏樹脂表面最終成型的紫外光光強大小影響著支撐的厚度以及成品的厚度，且若是雷射的光強不圓可能會導致分布在樹脂上的熱量不均勻而導致最終成型的品質下降或者固化線寬異常等。最后是雷射功率，一般在350mw－500mw間的持續穩定輸出功率最佳，功率過高可能導致樹脂發黑或發黃，功率過低可能導致樹脂發白或硬度增加，若是持續輸出功率不穩定還能導致固化線和固化深度異常等問題。綜上所述，我們要得到較好的固化品質則需要對雷射滿足以下幾點條件：1．持續穩定的輸出功率且在350mw以內；2．持續穩定的雷射輸出脈沖；3．較好的雷射光強質量。
由此林德雷射為3D列印及增材制造應用領域特別推出0．5－3W風冷紫外光雷射（LP105），此款雷射單脈沖熱量＞5μJ＠100kHz，重復頻率30－100kHz，脈寬＜70ns＠100kHz，光束質量高（M2＜1．3），光強圓度＞90％，這些嚴格的參數要求能夠完美解決在固化過程中硬度不夠，色澤差異等一系列問題，且風冷的制冷方式使雷射體積更小更容易集成3D列印的整體光路。
研磨效果示例圖

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