[发明专利]基于SLA快速成型构件的力学性能调控的制造方法

权利要求书

1.一种于SLA快速成型构件的力学性能调控的制造方法，其特征在于：采用快速成型打印系统进行制造，所述快速成型打印系统包括3D打印设备、激光扫描系统、刮平装置、方位比较系统、基板驱动系统、控制系统以及远程传输模块；

其具体步骤为：

a、打印前处理：首先在控制系统输入待打印的三维工件模型，然后对三维工件模型进行分层处理，得到工件各截面层的信息；同时以工件打印平台为XY面建立工件打印过程中的XYZ空间直角坐标系，根据工件所需的力学性能类型预设打印最优方位、即各截面层与XYZ空间直角坐标系的方位；

b、3D打印模型：控制系统通过远程传输模块将工件的各截面层信息传输给3D打印设备，3D打印设备自下而上进行各截面层的打印，从而在基板上形成一定厚度的树脂层；

c、激光扫描固化：3D打印设备打印一层截面层结束后，采用激光扫描系统对打印完成的截面层进行扫描固化，扫描过程中同时将该截面层及基板的方位信息通过远程传输模块发送给方位比较系统；

d、基板方位调整：方位比较系统根据预设打印最优方位对激光扫描系统获取的截面层及基板方位信息与XYZ空间直角坐标系进行比较，然后通过基板驱动系统控制基板旋转，将下一待打印的截面层的方位调整至预设最优方位；

e、激光扫描系统调整：通过基板驱动系统控制基板旋转的同时调整激光扫面系统的方位以及策略，确保激光扫描系统扫描每一截面层的参数均相同；

f、完成模型打印：反复循环步骤b～步骤e，直至模型打印完成；

所述步骤a中根据工件所需的力学性能类型预设打印最优方位的步骤具体为：若要得到拉伸强度最优异的工件，则将工件保持在XYZ空间直角坐标系中的XY平面内侧放状态且与X轴或Y轴呈45°进行每层截面层的打印；若要得到冲击强度最优异的工件，则将工件保持在XYZ空间直角坐标系中的XY平面内侧放状态进行每层截面层的打印；若要得到压缩强度最优异的工件，则将工件模型整体轴线保持在XYZ空间直角坐标系中与YZ平面内的Y轴成0°的状态进行每层截面层的打印；

所述步骤b中截面层采用光敏树脂作为打印材料，所述光敏树脂包括：环氧树脂、双官能团丙烯酸酯单体、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、环氧丙烯酸酯、聚醚多元醇、自由基光引发剂、阳离子光引发剂以及颜料；所述环氧树脂、双官能团丙烯酸酯单体、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、环氧丙烯酸酯、聚醚多元醇、自由基光引发剂、阳离子光引发剂以及颜料的百分含量分别为38～42%、18～22%、12～14%、9～11%、9.5～10.5%、1.8～2.2%、3.9～4.1%、0.8～1.2%。

2.根据权利要求1所述的一种于SLA快速成型构件的力学性能调控的制造方法，其特征在于：所述步骤c中激光扫描固化的参数为：激光波长为355nm，临界曝光量10mJ/cm²，透射深度110μm，激光功率200mW，扫描速度5000mm/s。

3.根据权利要求1所述的一种于SLA快速成型构件的力学性能调控的制造方法，其特征在于：所述激光扫描系统采用紫外激光扫描系统。