增材制造工藝與應(yīng)用任務(wù)3認(rèn)識(shí)光固化成型設(shè)備主要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目四

實(shí)踐SLA光固化成型工藝高階應(yīng)用4知識(shí)小結(jié)3練習(xí)2知識(shí)講解1教學(xué)目標(biāo)目錄教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握SLA、DLP、LCD三種光固化設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理技能目標(biāo)：能初步根據(jù)產(chǎn)品需求（如精度、尺寸、成本），從設(shè)備參數(shù)表中提取關(guān)鍵信息，并合理選擇設(shè)備類型。素質(zhì)目標(biāo)：通過(guò)了解光固化技術(shù)的發(fā)展歷程，認(rèn)識(shí)到技術(shù)創(chuàng)新永無(wú)止境，培養(yǎng)精益求精的工匠精神。

知識(shí)講解從增材制造到光固化回顧增材制造技術(shù)的分類，包括FDM、SLA、SLS等，強(qiáng)調(diào)其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。增材制造技術(shù)回顧1展示光固化打印模型，突出其表面光滑、細(xì)節(jié)豐富的特點(diǎn)，引出光固化技術(shù)的高精度優(yōu)勢(shì)。光固化技術(shù)的高精度優(yōu)勢(shì)2明確本節(jié)課將學(xué)習(xí)SLA、DLP、LCD三種光固化設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)差異及選用策略。本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)3知識(shí)講解SLA激光掃描結(jié)構(gòu)SLA設(shè)備核心模塊SLA設(shè)備由液槽、可升降工作臺(tái)、紫外激光器、振鏡系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)逐層固化。SLA技術(shù)優(yōu)勢(shì)SLA技術(shù)成型精度高，表面質(zhì)量好，可制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，材料利用率高。激光點(diǎn)掃描原理紫外激光在振鏡控制下按截面輪廓掃描，使樹(shù)脂固化，一層完成后工作臺(tái)下降，重復(fù)直至成型。SLA技術(shù)局限SLA技術(shù)成型零件較脆，力學(xué)性能較差，需要后處理工藝，設(shè)備及材料成本較高。知識(shí)講解DLP技術(shù)使用數(shù)字微鏡器件DMD，紫外光源照射DMD，微鏡翻轉(zhuǎn)投影圖案至樹(shù)脂液面。DLP核心部件DLP技術(shù)成型速度快，整層同時(shí)固化，成型精度高，表面質(zhì)量好，設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。DLP技術(shù)優(yōu)勢(shì)DLP技術(shù)投影系統(tǒng)發(fā)熱嚴(yán)重，需要冷卻，設(shè)備及材料成本較高，成型尺寸受投影系統(tǒng)限制。DLP技術(shù)局限知識(shí)講解LCD掩模曝光結(jié)構(gòu)LCD技術(shù)利用405nm背光透過(guò)液晶屏掩模進(jìn)行面曝光，一次性固化整層樹(shù)脂。LCD技術(shù)原理LCD技術(shù)精度高，價(jià)格低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但LCD屏為易耗品，光效率低于DLP。LCD技術(shù)特點(diǎn)知識(shí)講解精度速度成本對(duì)比SLA技術(shù)精度最高，適合高端原型制造，但速度最慢，成本較高。SLA精度與速度DLP技術(shù)速度快，表面一致性好，但投影尺寸受限，成本較高。DLP速度與尺寸限制LCD技術(shù)性價(jià)比突出，適合教育及小批量生產(chǎn)，但精度略低于高端SLA和DLP。LCD性價(jià)比知識(shí)講解技術(shù)演進(jìn)與國(guó)產(chǎn)突破技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)光固化技術(shù)從SLA點(diǎn)掃描到DLP數(shù)字投影再到LCD掩模曝光，不斷演進(jìn)。國(guó)產(chǎn)技術(shù)突破我國(guó)在LCD技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵屏材國(guó)產(chǎn)化，大幅降低設(shè)備門(mén)檻，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。知識(shí)講解精度要求根據(jù)產(chǎn)品精度要求選擇設(shè)備，SLA和DLP適合精密零件制造。產(chǎn)品尺寸根據(jù)產(chǎn)品尺寸選擇設(shè)備，不同設(shè)備成型尺寸范圍不同。材料特性根據(jù)產(chǎn)品對(duì)材料性能的要求選擇設(shè)備和材料，考慮力學(xué)性能和耐候性。成本預(yù)算根據(jù)預(yù)算選擇設(shè)備，LCD設(shè)備性價(jià)比較高，適合教育和小批量生產(chǎn)。五維選用原則知識(shí)講解從設(shè)備參數(shù)表中提取成型尺寸、層厚、光源波長(zhǎng)、成型速度、精度、適用樹(shù)脂等關(guān)鍵指標(biāo)。參數(shù)表信息提取參數(shù)表關(guān)鍵信息提取練習(xí)1.小明的公司需要為一個(gè)新產(chǎn)品制作一個(gè)外觀驗(yàn)證模型，該模型對(duì)表面光潔度和細(xì)節(jié)精度要求極高，但暫時(shí)不需要測(cè)試功能。請(qǐng)問(wèn)推薦使用哪種光固化技術(shù)最為合適？A.LCD技術(shù)，因?yàn)槠湓O(shè)備成本最低，性價(jià)比高。B.DLP技術(shù)，因?yàn)槠浯蛴∷俣茸羁?，能快速完成任?wù)。C.SLA技術(shù)，因?yàn)槠涑尚途雀咔冶砻尜|(zhì)量好，非常適合視覺(jué)原型。D.三種技術(shù)都可以，因?yàn)槎际枪夤袒夹g(shù)，效果差不多。答案：C2.以下關(guān)于三種光固化技術(shù)工作原理的描述，正確的是？A.SLA技術(shù)和LCD技術(shù)都是采用面曝光原理來(lái)固化樹(shù)脂。B.DLP技術(shù)和LCD技術(shù)都是通過(guò)控制激光振鏡的運(yùn)動(dòng)來(lái)掃描成型。C.SLA技術(shù)是點(diǎn)掃描，DLP和LCD技術(shù)是面曝光。D.三種技術(shù)的光源系統(tǒng)和成像方式完全相同，只是名稱不同。答案：C練習(xí)3.作為一名實(shí)訓(xùn)室管理員，你需要在有限的預(yù)算內(nèi)為學(xué)校增材制造實(shí)訓(xùn)室采購(gòu)一批光固化設(shè)備，主要用于學(xué)生日常練習(xí)和概念驗(yàn)證。首要的考慮因素是什么？應(yīng)優(yōu)先選擇哪種技術(shù)？A.首要考慮極限打印精度，優(yōu)先選擇SLA技術(shù)。B.首要考慮大批量打印速度，優(yōu)先選擇DLP技術(shù)。C.首要考慮設(shè)備采購(gòu)和維護(hù)成本，優(yōu)先選擇LCD技術(shù)。D.首要考慮打印模型的強(qiáng)度，因此技術(shù)類型不重要。答案：C4.LCD光固化設(shè)備的LCD屏幕和DLP光固化設(shè)備的DMD芯片一樣，都是設(shè)備的核心永久性部件，基本無(wú)需更換。()答案：×5.雖然SLA、DLP、LCD三種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式不同，但它們?cè)诖蛴∏岸夹枰砑又谓Y(jié)構(gòu)，打印后也都需要進(jìn)行清洗、去支撐和二次固化等后處理。()答案：√知識(shí)小結(jié)123知識(shí)回顧與能力躍遷回顧三大光固化技術(shù)的結(jié)構(gòu)差異、選型原則及參數(shù)