[發(fā)明專(zhuān)利]激光束以阿基米德螺線方式掃描的3D打印工藝無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410550549.8 | 申請(qǐng)日： | 2014-10-17 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104325641A | 公開(kāi)（公告）日： | 2015-02-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 康子純 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 康子純 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B29C67/00 | 分類(lèi)號(hào)： | B29C67/00 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 410006 湖南*** | 國(guó)省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 激光束 阿基米德 螺線 方式 掃描 打印 工藝 | ||
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)。?
背景技術(shù)：
目前使用激光束打印的幾種主流的3D打印工藝，如SLA、SLS、SLM、LOM等，無(wú)論是采用物鏡前掃描方式還是物鏡后掃描方式，在進(jìn)行小幅工作面的掃描時(shí)，都能獲得高精度的掃描效果，工作面上的掃描點(diǎn)的光班較小且大小一致，或離焦誤差較小處在聚焦深度之內(nèi)；然而，在進(jìn)行大幅工作面的掃描時(shí)，若采用物鏡前掃描方式，則由于具較大工作面積的扁平場(chǎng)鏡(F-Theta透鏡)制作成本高，且焦距較長(zhǎng)，應(yīng)用困難，焦平面上光班變大，工作面上掃描圖形畸變變大，影響掃描效果；若采用物鏡后掃描方式，則由于大幅工作面上離焦誤差在工作面邊緣處太大，光班發(fā)生嚴(yán)重畸變；既便采用動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)(可移動(dòng)聚焦鏡和靜止物鏡組成)，增加光路長(zhǎng)度，減小偏轉(zhuǎn)角，縮小光班畸變，但這樣一來(lái)，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)幾何尺寸加大，也給應(yīng)用造成困難。所以，基于上述原因，在大幅工作面上打印大尺寸工件，目前的幾種采用激光束和X軸Y軸振鏡偏轉(zhuǎn)掃描的SLA、SLS、SLM和LOM，都受到嚴(yán)重限制。?
為了克服上述在大幅工作面上打印大尺寸工件的幾種主流激光打印工藝SLA、SLS、SLM和LOM等存在的嚴(yán)重缺陷，本發(fā)明提出“激光束以阿基米德螺線方式掃描的3D打印工藝?！?
發(fā)明內(nèi)容：
為了克服目前幾種主要的使用激光束掃描的3D打印工藝SLA、SLS、SLM和LOM等在大幅工作面上加工大尺寸工件所遇到的普通難題，本發(fā)明提出激光束以?阿基米德螺線方式掃描的3D打印工藝構(gòu)想。?
本發(fā)明的基本工作原理是：?
本發(fā)明以轉(zhuǎn)盤(pán)上組裝的激光器的激光束，或獨(dú)立于轉(zhuǎn)盤(pán)的外設(shè)激光器通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)光路系統(tǒng)引入轉(zhuǎn)盤(pán)的激光束，在轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)和導(dǎo)軌導(dǎo)架平移的復(fù)合運(yùn)動(dòng)下，以阿基米德螺線方式掃描，取代目前SLA、SLS、SLM和LOM等工藝的X-Y振鏡掃描方式，來(lái)完成SLA、SLS、SLM和LOM等的平面3D打印工作。組裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的激光器可以是單個(gè)也可以是多個(gè)，視所要求的打印速度而定。獨(dú)立于轉(zhuǎn)盤(pán)的外設(shè)激光器只能設(shè)置一個(gè)，視所要求的激光器的功率和高速打印速度而定。從康子純所提“園柱面疊層相加3D打印工藝”(申請(qǐng)?zhí)?01410310814.5)和“通用3D打印機(jī)床加工一體機(jī)”(申請(qǐng)?zhí)?01410359912.8)發(fā)明專(zhuān)利文件可知，阿基米德螺線掃描和X-Y軸掃描本質(zhì)上是一樣的，只是所用坐標(biāo)系和掃描軌跡線不同而已。單個(gè)激光器激光束的掃描以局部恒角速度PCAV(即內(nèi)圈以恒線速度CLV，外轉(zhuǎn)以恒角速度CAV)作阿基米德螺線整線掃描；多個(gè)激光器激光束則始終以恒角速度CAV作阿基米德螺線的分段線掃描。兩者都追求快速精確掃描；在大幅工作面上做大尺度掃描，光斑不發(fā)生任何畸變。整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，省卻SLA、SLS、SLM和LOM等工藝的復(fù)雜X-Y振鏡和昂貴透鏡系統(tǒng)，大幅降低成本，縮小整機(jī)相對(duì)尺寸，保證打印質(zhì)量。且可造出目前的SLA、SLS、SLM和LOM工藝無(wú)法制造的超大尺寸掃描工作面的同類(lèi)3D打印機(jī)，獲得超大工件的精細(xì)SLA、SLS、SLM和LOM加工，因而具有諸多優(yōu)越性。?
本發(fā)明“激光束以阿基米德螺線方式掃描3D打印工藝”，包括：激光器與光路系統(tǒng)，轉(zhuǎn)盤(pán)與激光盤(pán)和導(dǎo)軌導(dǎo)架系統(tǒng)，主軸電機(jī)與導(dǎo)軌導(dǎo)架平移伺服電機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；?
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B29C 塑料的成型或連接；塑性狀態(tài)物質(zhì)的一般成型；已成型產(chǎn)品的后處理，例如修整
B29C67-00 不包含在B29C 39/00至B29C 65/00，B29C 70/00或B29C 73/00組中的成型技術(shù)
B29C67-02 .通過(guò)聚結(jié)成型
B29C67-08 .篩分成型，例如迫使成型材料通過(guò)多孔篩子到成型表面上
B29C67-20 .用于多孔或蜂窩狀的制品的，例如泡沫塑料的、大孔隙的制品
B29C67-24 .以材料的選擇為特征的
B29C67-04 ..燒結(jié)
