鼠標(biāo)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)分析案例1.13D打印材料3D打印技術(shù)最初發(fā)明于美國的快速成型技術(shù)。其技術(shù)的基本原理是：先數(shù)字分層后物理分層，即首先建立打印作品的數(shù)字模型，進(jìn)行數(shù)字分層，實(shí)行每一層的二維加工路徑或軌跡。然后，選擇適合的材料和相應(yīng)的加工方法，并在上述的數(shù)字路徑的驅(qū)動下逐層打印，最終完成打印模型。在我國，3D打印被稱為增材制造技術(shù)。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的模具加工方法不同。它是一種日益成熟的加工方法，極大地提高了材料的利用率，顛覆了傳統(tǒng)制造方法，是革命性的制造技術(shù)。三維打印技術(shù)不僅具有較高的處理靈活性而且市場反應(yīng)速度快速，在工業(yè)生產(chǎn)，航空航天，建筑，藝術(shù)，動畫模型，影視模型等領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用。其中，最典型，最成熟的技術(shù)有立體光刻設(shè)備（SLA），疊層物體制造（LOM），熔融沉積建模（FDM），選擇性激光燒結(jié)（SLS），選擇性激光熔化（SLM），3D打印和涂膠（3DP）。雖然這六種工藝原理相同，但打印材料的不同，導(dǎo)致這六種工藝的特點(diǎn)和具體應(yīng)用領(lǐng)域也不同。通過回顧打印材料在三維打印過程中的應(yīng)用及以往的研究成果，材料的特性是三維打印領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，也是影響三維打印技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的中的難點(diǎn)。1984年，SLA技術(shù)獲得了CharlesHull的專利，3DSystems公司使其商業(yè)化。SLA被公認(rèn)為是被世界公認(rèn)的最早3D打印工藝。目前，該工藝所用的主要材料是光敏液體樹脂，即光敏樹脂。光敏樹脂材料主要包括齊聚物、引發(fā)劑和活性稀釋劑。根據(jù)引發(fā)劑的使用機(jī)理，這類光敏樹脂材料可分為陽離子光固化樹脂、自由基紫外光固化樹脂和雜化光固化樹脂三大類。激光激發(fā)自由基體系產(chǎn)生自由基，引發(fā)單體聚合和交聯(lián)。陽離子體系是一種由陽離子光引發(fā)劑輻照產(chǎn)生的強(qiáng)質(zhì)子酸，它催化聚合加速并固化樹脂，混合系統(tǒng)結(jié)合了以上兩種固化原理，這種凝固首先是由激光照射產(chǎn)生的。最近幾年，美國研發(fā)并推出了一種藍(lán)鹵冷光光敏樹脂固化工藝，由于沒有溫升，會給口腔帶來一定影響。因此，該樹脂首次用于人牙修復(fù)。此外，光敏樹脂材料受溫度的變化影響小，耐熱性強(qiáng)，尤其適合打印高精度的模型。目前，SLA復(fù)合材料的開發(fā)也是該工藝的一個研究熱點(diǎn)。通過添加納米陶瓷粉體、短纖維等特殊材料，來改變其材料的強(qiáng)度和耐熱性，改變其應(yīng)用范圍，或在高溫下燒蝕SLA，完成部分加工。目前，用于SLA工藝商業(yè)化的光敏樹脂材料主要有：Vantico的SL系列，SL系列材料為乳白色，強(qiáng)度高，但韌性較低，應(yīng)特別注意打印小而薄零件時發(fā)生脆性斷裂。本系列產(chǎn)品在SLA50003D打印系統(tǒng)中的性能指標(biāo)如表2所示[15]。表2SL系列樹脂的性能參數(shù)光固化樹脂的固化，就像漆的固化，相似于工程塑料。成型件的加工精度，力學(xué)性能與成型材料密切相關(guān)。因此，光敏樹脂在SLA應(yīng)用的技術(shù)應(yīng)滿足特殊要求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1．液體樹脂穩(wěn)定性很強(qiáng)。在可見光下，無化學(xué)變化，具有好的穩(wěn)性，化學(xué)穩(wěn)性和組成穩(wěn)定。2．低粘度。SLA成形工藝是固化片層材料的疊加過程，每層固化片材后，上平臺下降到一定水平后，液體樹脂需要盡快覆蓋固化片材層，對低粘度樹脂的快速調(diào)平的特點(diǎn)符合。3．固化速度快。成型材料的性能直接受光敏樹脂固化率的影響，從而在一定程度上影響經(jīng)濟(jì)成本。因此，光固化樹脂需要對紫外線高度敏感。樹脂的光固化速率又稱光敏性，通常以臨界曝光為特點(diǎn)。4．一次性固化率高。在紫外光固化條件下，未經(jīng)固化后的固化度稱為一次固化度。一次性固化率高可減少后固化過程中的收縮，減少后固化過程中的變形，保持零件的精度。5．打印精度是SLA技術(shù)的主要問題。在光敏樹脂固化過程中，由于液相向固相的轉(zhuǎn)變，常常導(dǎo)致樹脂體積收縮，這不僅會對零件尺寸造成，還會引起翹曲，在光敏樹脂的使用過程中，主要是為了減少材料固化產(chǎn)生的影響。6．透射的深度。Dp值過大與光固化樹脂固化板層間的附著力對固化產(chǎn)品的強(qiáng)度和精度有很大的危害。SLA工藝中用的光固化樹脂必須具有適中的透光深度系數(shù)Dp，固化板層厚度應(yīng)依據(jù)Dp值進(jìn)行微調(diào)。1.2鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程運(yùn)用UG完成鼠標(biāo)設(shè)計后，現(xiàn)進(jìn)行鼠標(biāo)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程，即打印過程，具體過程如下：1．修復(fù)處理，先將鼠標(biāo)格式進(jìn)行STL轉(zhuǎn)換，然后將模型文件導(dǎo)入Magics軟件，運(yùn)用軟件的修復(fù)向?qū)нM(jìn)行修復(fù)分析，先使用綜合修復(fù)里的自動修復(fù)，如圖22所示。自動修復(fù)后仍有缺陷，便手動修復(fù)，直至顯示沒有錯誤，如圖23所示。圖22自動修復(fù)參數(shù)圖23修復(fù)結(jié)果2．添加支撐，進(jìn)行添加支撐處理，如圖24所示。進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，樹狀支撐于模型間隙0.2mm，線性支撐于模型間隙X/Y=0.35mm,與底板間隙0.15mm,具體參數(shù)如圖25所示。圖24添加支撐圖25支撐參數(shù)3．進(jìn)行切片處理，如圖26所示。切片厚度為0.1mm，光斑補(bǔ)償為0.1mm，縫隙填充最大值5.0mm，具體參數(shù)如圖27所示。圖26切片處理圖27切片參數(shù)在打印過程中，嘗試了SLM，F(xiàn)DM打印方式，前者金屬的外殼材質(zhì)會導(dǎo)致鼠標(biāo)不夠靈活，使用戶的疲勞感增加，F(xiàn)DM方式打