紫外激光器在3D打印中主要影響參數(shù)
由于液態(tài)光敏樹(shù)脂對(duì)紫外光的吸收系數(shù)最大,因此較低的光能量密度就可使樹(shù)脂固化,但是由于光敏樹(shù)脂對(duì)紫外光的吸收遵循Beer-Lambert 定律,即:紫外光的能量密度隨著透射深度的增加呈指數(shù)衰減。理論及試驗(yàn)表明,只有當(dāng)液態(tài)光敏樹(shù)脂接受的紫外線(xiàn)能量密度超過(guò)一定的閾值后,才會(huì)產(chǎn)生凝膠(凝膠態(tài)是液態(tài)和固態(tài)之間的臨界狀態(tài)) 因此在固化過(guò)程中需要持續(xù)輸出200mw以上的連續(xù)紫外光才能使其固化,但是我們要怎么樣才能達(dá)到較好的固化品質(zhì)呢?
樹(shù)脂的固化品質(zhì)主要由紫外激光在液面的掃描速度,激光成型的光斑大小和激光持續(xù)輸出功率大小三個(gè)因素共同決定。振鏡的掃描速度直接影響著激光器的脈沖個(gè)數(shù)以及紫外激光在液態(tài)光敏樹(shù)脂表面的接觸時(shí)間,若掃描速度過(guò)快可能直接導(dǎo)致激光器脈沖個(gè)數(shù)不足,或接觸時(shí)間過(guò)短而導(dǎo)致的最終固化硬度低或固化失敗等一系列問(wèn)題。而液態(tài)光敏樹(shù)脂表面最終成型的紫外光斑大小影響著支撐的厚度以及成品的厚度,且若是激光器的光斑不圓可能會(huì)導(dǎo)致分布在樹(shù)脂上的能量不均勻而導(dǎo)致最終成型的品質(zhì)下降或者固化線(xiàn)寬異常等。最后是激光功率,一般在350mw-500mw間的持續(xù)穩(wěn)定輸出功率最佳,功率過(guò)高可能導(dǎo)致樹(shù)脂發(fā)黑或發(fā)黃,功率過(guò)低可能導(dǎo)致樹(shù)脂發(fā)白或硬度減少,若是持續(xù)輸出功率不穩(wěn)定還能導(dǎo)致固化線(xiàn)和固化深度異常等問(wèn)題。
綜上所述,我們要得到較好的固化品質(zhì)則需要對(duì)激光器滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)條件:
1.持續(xù)穩(wěn)定的輸出功率且在350mw以上;
2.持續(xù)穩(wěn)定的激光輸出脈沖;
3.較好的激光器光斑質(zhì)量。
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