กระบวนการพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์อัลตราไวโอเลต

Apr 09, 2024 ฝากข้อความ

เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์และเลเซอร์

 

เลเซอร์เป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญในทศวรรษ 1960 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีข้อดีคือ monochromism ที่ดี ทิศทาง การเชื่อมโยงกันที่แข็งแกร่ง และความหนาแน่นของพลังงานสูง ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรม ทำให้มีเลเซอร์ประเภทต่างๆ เพิ่มมากขึ้น ตามความยาวคลื่นของมันสามารถแบ่งออกเป็น: เลเซอร์อินฟราเรด, เลเซอร์สีเขียว, เลเซอร์อัลตราไวโอเลต ที่นี่จะแนะนำการใช้งานและกระบวนการของเลเซอร์อัลตราไวโอเลตเป็นหลัก

ความยาวคลื่นเลเซอร์อัลตราไวโอเลต 355 นาโนเมตรเป็นของแหล่งกำเนิดแสงเย็น วัสดุสามารถดูดซับได้ดีขึ้น และความเสียหายต่อวัสดุก็น้อยมาก เลเซอร์อัลตราไวโอเลตมีความยาวคลื่นสั้น ยกตัวอย่างเลเซอร์อัลตราไวโอเลต Behring 3W ที่ใช้ในบ้าน ความกว้างของพัลส์คือ 10ns-15ns เวลาการดำเนินการบนวัสดุสั้น สามารถลดเวลาของผลกระทบจากความร้อนเพื่อปกป้องวัสดุได้ จุดคือ 0.5 มม. (ข้อมูลข้างต้นผู้ผลิตเลเซอร์แต่ละรายจะแตกต่างกัน) จุดมีขนาดเล็กลงและพลังงานมีความเข้มข้นมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับเอฟเฟกต์ความร้อนที่สูงของไฟเบอร์เลเซอร์และเลเซอร์ CO2 จุดขนาดใหญ่ เลเซอร์อัลตราไวโอเลตมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครในการประมวลผลวัสดุพิเศษบางอย่าง

 

 

การประยุกต์ใช้และเทคโนโลยีของเลเซอร์อัลตราไวโอเลตในการพิมพ์ 3 มิติ (SLA)

 

1. หลักการและกลไกของการพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์อัลตราไวโอเลต

 

เลเซอร์ UV ฉายรังสีเรซินที่ไวต่อแสงของเหลวผ่านคลื่นอัลตราไวโอเลตแบบพัลส์ (UV) จากนั้นสแต็กกัลวาโนมิเตอร์การสแกนจะสแกนทีละชั้นในระนาบ XY จากล่างขึ้นบนและรักษาการขึ้นรูปในที่สุด ความแม่นยำในการขึ้นรูปสูง (± 0.1 มม.) และมีความสามารถในการลดแบบอะนาล็อกในระดับสูง เลเซอร์ UV จะฉายรังสีเรซินที่ไวต่อแสงของของเหลวผ่านคลื่นอัลตราไวโอเลตแบบพัลซ์ (UV) จากนั้นสแกนสแต็กกัลวาโนมิเตอร์สแกน ทีละชั้นในระนาบ XY จากล่างขึ้นบน และสุดท้ายก็รักษาการขึ้นรูป ความแม่นยำในการขึ้นรูปสูง (± 0.1 มม.) และมีความสามารถในการลดแบบอะนาล็อกในระดับสูง

 

2. เลเซอร์ UV ส่งผลต่อพารามิเตอร์ในการพิมพ์ 3 มิติเป็นหลัก

 

เนื่องจากเรซินไวแสงของเหลวมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตที่ใหญ่ที่สุด ความหนาแน่นของพลังงานแสงที่ต่ำกว่าจึงสามารถรักษาเรซินได้ แต่เนื่องจากการดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตโดยเรซินไวแสงเป็นไปตามกฎเบียร์-แลมเบิร์ต ซึ่งก็คือความหนาแน่นของพลังงานของอัลตราไวโอเลต แสงจะลดลงแบบทวีคูณตามความลึกของการส่งสัญญาณที่เพิ่มขึ้น ทฤษฎีและการทดสอบแสดงให้เห็นว่าเฉพาะเมื่อความหนาแน่นของพลังงาน UV ที่เรซินไวแสงของเหลวยอมรับนั้นเกินเกณฑ์ที่กำหนด เจลก็จะถูกสร้างขึ้น (สถานะของเจลเป็นสถานะวิกฤตระหว่างของเหลวและสถานะของแข็ง) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดำเนินการต่อไป ปล่อยแสง UV ต่อเนื่องมากกว่า 200mw ในกระบวนการบ่มเพื่อทำการบ่ม แต่เราจะบรรลุคุณภาพการบ่มที่ดีขึ้นได้อย่างไร

 

คุณภาพการแข็งตัวของเรซินส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความเร็วในการสแกนของเลเซอร์อัลตราไวโอเลตบนพื้นผิวของเหลว ขนาดจุดของการขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ และกำลังเอาต์พุตต่อเนื่องของเลเซอร์ ความเร็วในการสแกนของกัลวาโนมิเตอร์ส่งผลโดยตรงต่อจำนวนพัลส์เลเซอร์และเวลาสัมผัสของเลเซอร์อัลตราไวโอเลตบนพื้นผิวของเรซินไวแสงของเหลว หากความเร็วในการสแกนเร็วเกินไป จำนวนพัลส์เลเซอร์อาจไม่เพียงพอโดยตรง หรือเวลาสัมผัสสั้นเกินไป ส่งผลให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น ความแข็งในการบ่มต่ำหรือความล้มเหลวในการบ่ม ในที่สุดขนาดของจุด UV ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเรซินไวแสงของเหลวจะส่งผลต่อความหนาของส่วนรองรับและความหนาของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และหากจุดเลเซอร์ไม่กลม ก็อาจทำให้การกระจายพลังงานไม่สม่ำเสมอบนเรซิน ส่งผลให้คุณภาพของการขึ้นรูปขั้นสุดท้ายลดลงหรือความกว้างของเส้นการบ่มผิดปกติ สุดท้ายนี้ กำลังเลเซอร์ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 350mw-500mw กำลังเอาต์พุตที่เสถียรต่อเนื่องจะดีที่สุด กำลังสูงเกินไปอาจนำไปสู่เรซินสีดำหรือสีเหลือง กำลังไฟต่ำเกินไปอาจทำให้เรซินมีสีขาวหรือความแข็งลดลง หากเอาต์พุตต่อเนื่อง พลังงานไม่เสถียรยังสามารถนำไปสู่การบ่มเส้นและความผิดปกติของความลึกในการบ่มและปัญหาอื่น ๆ โดยสรุป เพื่อให้ได้คุณภาพการบ่มที่ดีขึ้น เราต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้สำหรับเลเซอร์: 1. กำลังเอาต์พุตที่ต่อเนื่องและเสถียรมากกว่า 350mw; 2. พัลส์เอาต์พุตเลเซอร์ต่อเนื่องและเสถียร 3. คุณภาพจุดเลเซอร์ที่ดี

 

1533948578767056387

1533948578800013714

 

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิตและการขายเครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์อัตโนมัติ เครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง เครื่องดับด้วยเลเซอร์ เครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์ และอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์ ผลิตภัณฑ์ของเรามีความคุ้มค่าและจำหน่ายในประเทศและต่างประเทศ หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเราที่ bob@gshenglaser.com