增材制造工艺与应用 课件 4.3 认识光固化成型设备主要结构

增材制造工艺与应用任务3认识光固化成型设备主要结构项目四

实践SLA光固化成型工艺高阶应用4知识小结3练习2知识讲解1教学目标目录教学目标知识目标：掌握SLA、DLP、LCD三种光固化设备的基本结构和工作原理技能目标：能初步根据产品需求（如精度、尺寸、成本），从设备参数表中提取关键信息，并合理选择设备类型。素质目标：通过了解光固化技术的发展历程，认识到技术创新永无止境，培养精益求精的工匠精神。

知识讲解从增材制造到光固化回顾增材制造技术的分类，包括FDM、SLA、SLS等，强调其在工业中的广泛应用。增材制造技术回顾1展示光固化打印模型，突出其表面光滑、细节丰富的特点，引出光固化技术的高精度优势。光固化技术的高精度优势2明确本节课将学习SLA、DLP、LCD三种光固化设备的结构原理、技术差异及选用策略。本节课的学习目标3知识讲解SLA激光扫描结构SLA设备核心模块SLA设备由液槽、可升降工作台、紫外激光器、振镜系统和控制系统组成，实现逐层固化。SLA技术优势SLA技术成型精度高，表面质量好，可制造结构复杂的零件，材料利用率高。激光点扫描原理紫外激光在振镜控制下按截面轮廓扫描，使树脂固化，一层完成后工作台下降，重复直至成型。SLA技术局限SLA技术成型零件较脆，力学性能较差，需要后处理工艺，设备及材料成本较高。知识讲解DLP技术使用数字微镜器件DMD，紫外光源照射DMD，微镜翻转投影图案至树脂液面。DLP核心部件DLP技术成型速度快，整层同时固化，成型精度高，表面质量好，设备结构相对简单。DLP技术优势DLP技术投影系统发热严重，需要冷却，设备及材料成本较高，成型尺寸受投影系统限制。DLP技术局限知识讲解LCD掩模曝光结构LCD技术利用405nm背光透过液晶屏掩模进行面曝光，一次性固化整层树脂。LCD技术原理LCD技术精度高，价格低，结构简单，但LCD屏为易耗品，光效率低于DLP。LCD技术特点知识讲解精度速度成本对比SLA技术精度最高，适合高端原型制造，但速度最慢，成本较高。SLA精度与速度DLP技术速度快，表面一致性好，但投影尺寸受限，成本较高。DLP速度与尺寸限制LCD技术性价比突出，适合教育及小批量生产，但精度略低于高端SLA和DLP。LCD性价比知识讲解技术演进与国产突破技术演进脉络光固化技术从SLA点扫描到DLP数字投影再到LCD掩模曝光，不断演进。国产技术突破我国在LCD技术领域实现关键屏材国产化，大幅降低设备门槛，推动产业升级。知识讲解精度要求根据产品精度要求选择设备，SLA和DLP适合精密零件制造。产品尺寸根据产品尺寸选择设备，不同设备成型尺寸范围不同。材料特性根据产品对材料性能的要求选择设备和材料，考虑力学性能和耐候性。成本预算根据预算选择设备，LCD设备性价比较高，适合教育和小批量生产。五维选用原则知识讲解从设备参数表中提取成型尺寸、层厚、光源波长、成型速度、精度、适用树脂等关键指标。参数表信息提取参数表关键信息提取练习1.小明的公司需要为一个新产品制作一个外观验证模型，该模型对表面光洁度和细节精度要求极高，但暂时不需要测试功能。请问推荐使用哪种光固化技术最为合适？A.LCD技术，因为其设备成本最低，性价比高。B.DLP技术，因为其打印速度最快，能快速完成任务。C.SLA技术，因为其成型精度高且表面质量好，非常适合视觉原型。D.三种技术都可以，因为都是光固化技术，效果差不多。答案：C2.以下关于三种光固化技术工作原理的描述，正确的是？A.SLA技术和LCD技术都是采用面曝光原理来固化树脂。B.DLP技术和LCD技术都是通过控制激光振镜的运动来扫描成型。C.SLA技术是点扫描，DLP和LCD技术是面曝光。D.三种技术的光源系统和成像方式完全相同，只是名称不同。答案：C练习3.作为一名实训室管理员，你需要在有限的预算内为学校增材制造实训室采购一批光固化设备，主要用于学生日常练习和概念验证。首要的考虑因素是什么？应优先选择哪种技术？A.首要考虑极限打印精度，优先选择SLA技术。B.首要考虑大批量打印速度，优先选择DLP技术。C.首要考虑设备采购和维护成本，优先选择LCD技术。D.首要考虑打印模型的强度，因此技术类型不重要。答案：C4.LCD光固化设备的LCD屏幕和DLP光固化设备的DMD芯片一样，都是设备的核心永久性部件，基本无需更换。()答案：×5.虽然SLA、DLP、LCD三种技术的实现方式不同，但它们在打印前都需要添加支撑结构，打印后也都需要进行清洗、去支撑和二次固化等后处理。()答案：√知识小结123知识回顾与能力跃迁回顾三大光固化技术的结构差异、选型原则及参数