3D打印光固化成型工藝零件變形原理是怎樣的

    在層片堆積成型時(shí)，當(dāng)某一樹脂層片接受紫外光照射后，將發(fā)生體積收縮。對于單一層片，由于層片的厚度尺寸很小，所以主要考慮層片面內(nèi)的收縮。這與實(shí)際的成型過程也是一致的，因?yàn)樵诔尚瓦^程中，厚度方向的收縮是單面（朝向黏接面，即向下的）約束，不會引起變形。層片面內(nèi)的收縮總是朝向?qū)悠瑑?nèi)某一點(diǎn)，定義該點(diǎn)為收縮中心，過中心的垂直面為收縮中心面。

當(dāng)層片同時(shí)接受光照時(shí)，其收縮中心應(yīng)與其幾何中心重合，否則收縮中心將相對其幾何中心發(fā)生偏移，這與掃描順序有關(guān)，收縮中心總是向先曝光的區(qū)域偏移，但總在層片所在的平面內(nèi)。當(dāng)一個層片由幾個獨(dú)立的區(qū)域構(gòu)成時(shí)，則每一個獨(dú)立區(qū)域都有一個收縮中心。

    在層層堆積過程中，當(dāng)前層的收縮必然受到前一層的約束，可以視作在黏接面處會產(chǎn)生一對收縮與約束收縮的力，稱之為收縮力。收縮力是一種面分布力，總是作用在整個黏接面內(nèi)，其方向總是沿黏接面朝向當(dāng)前層片的收縮中心。收縮力的大小與樹脂的體積收縮量、掃描方式、掃描順序有關(guān)，還與樹脂收縮的時(shí)間歷程有關(guān)。后曝光的區(qū)域收縮力大，因?yàn)閷羽そ訒r(shí)層片間的相對滑移小；層片同時(shí)曝光時(shí)，在黏接面內(nèi)收縮力是均勻分布的。

    為減小因樹脂收縮引起的零件變形，可以考慮采用分區(qū)掃描固化工藝。分區(qū)掃描固化工藝的原理是利用樹脂的收縮時(shí)間特性，即在縫隙掃描前，保證掃描過的兩個區(qū)域應(yīng)收縮全部完成。如果進(jìn)行縫隙掃描前，兩個區(qū)域的收縮并未完成，而在連成一個層片后，才開始或者繼續(xù)收縮，那么就無法達(dá)到較為理想的效果。

具體成型時(shí)，在成型零件的每一層片內(nèi)，先劃分一些區(qū)域，各區(qū)域之間留有一定寬度的縫隙，然后按照一定的順序分別掃描每一個區(qū)域，掃描順序要盡可能保證相鄰區(qū)域的掃描間隔時(shí)間越長越好，然后再掃描各區(qū)域之間的縫隙，使各區(qū)域連成一個完整的層片。

這樣的掃描工藝使得每一個區(qū)域都有一個收縮中心，收縮力朝向該中心，所以在整個層片內(nèi)的收縮力分布被改變，從而減小了整個層片內(nèi)的收縮力，達(dá)到減小變形、提高精度的目的。

以上就是為大家介紹的有關(guān)3D打印光固化成型工藝零件變形原理是怎樣的分析，希望可以給大家提供參考。

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