专利名称：一种光固化立体同心球的sla成型工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及产品的光固化立体造型方法，尤其是对于高复杂产品(同心球)的SLA 成型工艺。
背景技术：
目前，根据3D软件设计出的同心球，无法直接CNC加工成型或通过模具注塑成型， 只能将产品分开加工，然后再粘接到一起，但这样加工太繁琐，成本高、而且影响产品表面 光洁度，难以满足产品要求，这就需要一种新型的加工方式来满足此类产品的加工要求，提 高复杂产品的成型工艺。
快速成型(RP)技术的基本原理在计算机的控制下通过材料累加方法直接 将CAD数字模型快速生成三维实体模型，其中比较成熟的工艺方法是光固化立体造型 (SLA-Stereolithography)。该技术以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定 零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反 应，从而形成零件的一个薄层截面。当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表 面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层 上，如此重复直到整个产品原型制造完毕。
但是传统SLA制作同心球类产品时，支撑添加较多，后处理复杂而且影响产品美 观，这就需要提供一种新的制作工艺解决此类问题。发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光固化立体同心球的SLA 成型工艺，是以3D造型软件设计产品造型，支撑制作软件对产品STL数据进行支撑及分层 处理，激光快速成型机加载数据，设置加工工艺参数及快速成型室环境要求，制作产品。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为光固化立体同心球的SLA成型工 艺，包括以下步骤
1)、产品设计利用3D造型软件对同心球产品进行3D设计；导出其STL数据；
2)、加载数据建立支撑在支撑制作软件RPData中打开同心球的STL数据，将产品 居中放置，每个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，在每个圆球的底面设置较少 数量的支撑；
3)、支撑制作软件分层处理；以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预 定同心球各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚 合反应，从而形成零件的一个薄层截面；当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树 脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一层牢固地粘合在前 一层上，分层处理后，模拟产品加工情况，确认后导出产品SLC文件；
4)、SLA加载SLC数据同心球产品在激光快速成型机操作界面上打开SLA制作软 件，然后加载同心球SLC文件，设置加工工艺参数；
所述的工艺参数为轮廓扫描速度为6000mm/s，填充扫描速度为6500mm/s，支撑 扫描速度为1500mm/s，激光器功率为330mw。
5)、SLA加工制作产品工作环境的室温保持在23°C，湿度维持在40%以下，开始 制作产品；
6)、清理制作完成后，去除支撑，产品经过清洗打磨和抛光，同心球制作完毕。
7)、检验。
本发明，工艺改进后制作的空心球表面光洁，后处理方便，而且成本低廉，美化产 品表面，增加产品硬度。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是传统方法添加支撑示意图。
图3是是本发明的添加支撑示意图。
具体实施方式
由图1知，一种光固化立体同心球的SLA成型工艺，包括以下步骤1、利用3D造型 软件对产品(同心球)进行3D设计，设计结束，导出其STL数据。
2、在支撑制作软件(RPData)中打开同心球的STL数据，将产品居中放置，并将每 个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，这中情况下只需要在每个圆球的底面设 置较少数量的支撑，而且支撑牢固，方便后处理，又可以降低产品的成本。(改进后的支撑结 构图见附图2)；分层处理后，模拟产品加工情况，检查产品的支撑是否合理，是否存有安全 隐患，确认后导出产品SLC文件。
3、在激光快速成型机操作界面上打开SLA制作软件，然后加载同心球SLC文件，设 置新的加工工艺参数，轮廓扫描速度为6000mm/S，填充扫描速度为6500mm/s，支撑扫描速 度为1500mm/s，激光器功率为330mw，并将房间里的温度保持在23°C，湿度维持在40%以下 时方可开始制作产品。
4、产品制作完成后，经过清洗和打磨，同心球即制作完毕。
由图2知，是传统方式添加支撑1，空心球2的上下面都要加支撑1，这样的支撑1 虽然很牢固，但是会导致空心球2表面光洁度差，后处理时难度增大，制造成本提高。
由图3知，利用本发明23°C，湿度维持在40%以下，将激光器功率增大(330mw)，轮 廓扫描速度降低(6000mm/s)，填充扫描速度降低(6500mm/s)，在此条件下，将空心球2有壁 厚的面朝下放置，在每个空心球2的正下方添加支撑1即可。经实验得出，本发明制作的空 心球2表面光洁，后处理方便，而且成本低廉。
权利要求
1.光固化立体同心球的SLA成型工艺，其特征在于包括以下步骤1)、产品设计利 用3D造型软件对同心球产品进行3D设计；导出其STL数据；2)、加载数据建立支撑在支撑制作软件RPData中打开同心球的STL数据，将产品居中 放置，每个同心球上有产品壁厚的面朝下，然后建立支撑，在每个圆球的底面设置较少数量 的支撑；3)、支撑制作软件分层处理；以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定同 心球各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反 应，从而形成零件的一个薄层截面；当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表 面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化，新固化的一层牢固地粘合在前一层 上，分层处理后，模拟产品加工情况，确认后导出产品SLC文件；4)、SLA加载SLC数据同心球产品在激光快速成型机操作界面上打开SLA制作软件， 然后加载同心球SLC文件，设置加工工艺参数；5)、SLA加工制作产品工作环境的室温保持在23°C，湿度维持在40%以下，开始制作女口广 PFt ；6)、清理制作完成后，去除支撑，产品经过清洗打磨和抛光，同心球制作完毕；7)、检验。
2.根据权利要求1所述的光固化立体同心球的SLA成型工艺，其特征在于所述的步 骤4)中工艺参数为轮廓扫描速度为6000mm/s、填充扫描速度为6500mm/s、支撑扫描速度 为1500mm/s、激光器功率为330mw。
全文摘要
光固化立体同心球的SLA成型工艺，其特征在于包括以下步骤1)产品设计2)加载数据建立支撑3)支撑制作软件分层处理；4)SLA加载SLC数据；5)SLA加工制作产品；6)清理7)检验。本发明，工艺改进后制作的空心球表面光洁，后处理方便，而且成本低廉，美化产品表面，增加产品硬度。
文档编号B29C67/00GK102029715SQ20101051827
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者冯俊, 刘伟, 刘翔, 卢建生, 张文学, 张铭敏, 王伟, 薛锋, 袁建新, 邬新桥, 陈栗 申请人:江苏文光车辆附件有限公司