光固化3D打印工艺中,刚完成打印剥离的SLA树脂件表层会残留未完全交联的液态光敏树脂,同时树脂聚合反应未进行完全,直接使用会出现力学性能不足、表面发黏、尺寸稳定性差的问题,必须经过特定波长的紫外光照射完成后固化,才能达到设计的性能指标,这款UV固化箱体就是针对桌面级SLA打印场景开发的后处理工装。
从结构设计来看,箱体采用3.8mm厚度的白色云母胶合板作为主体材料,选用该材料一方面是因为云母胶合板具备较好的结构刚性,激光切割加工后切口平整无毛刺,拼接时无需额外做封边处理,组装后箱体形变小,能够长期维持内部腔体的尺寸精度;另一方面该材料具备一定的紫外光阻隔能力,能够避免固化过程中紫外光向外泄漏,对操作人员的皮肤、眼睛造成不必要的紫外辐射伤害,同时材料成本较低,加工门槛低,适合桌面级场景的小批量制作与个人DIY复刻。
箱体的内部有效作业尺寸为135mm×105mm×220mm,该尺寸边界是结合桌面级SLA打印机的最大成型尺寸确定的,目前主流消费级SLA打印机的成型幅面多在120mm×70mm×180mm区间内,该内部尺寸可以容纳绝大多数单次打印的成品,同时预留了足够的空间放置打印件支撑托盘,避免工件触碰箱体内壁导致固化不均。箱体采用对开式双门结构,门体与箱体主体通过激光切割成型的插接式铰链连接,铰链结构与箱体板材一体切割成型,无需额外采购金属合页配件,组装时仅需通过对应位置的插接结构配合胶水粘接即可完成装配,大幅降低了组装的配件成本与工艺难度;门体关闭后可以形成相对密闭的内部空间,一方面可以减少紫外光的外泄,另一方面可以避免外界环境中的灰尘落在未完全固化的树脂表面,造成工件表面瑕疵。
箱体顶部预留了专门的LED安装孔位,孔位尺寸适配市面上常见的405nm波长紫外LED灯板安装,405nm波长是目前通用光敏树脂的最优固化波长,该波长的紫外光既能够保证树脂的交联效率,又不会因为波长过短导致树脂表面过度脆化。灯板安装在顶部位置,可以让紫外光从腔体顶部向下照射,配合箱体内壁的浅色表面对紫外光的漫反射,能够让放置在腔体内部的打印件各个面都接收到相对均匀的紫外光照射,避免出现局部固化不足或者局部过固化导致的工件变形、力学性能不均的问题。
在实际使用场景中,该箱体可以放置在桌面级SLA打印机旁的工作台面上,完成打印的工件经过简单的酒精清洗、去除支撑后,即可放入箱体内关闭箱门,开启紫外灯完成固化流程,相比开放式的紫外灯照射固化方式,密闭箱体能够大幅提升固化过程的安全性,同时减少环境气流、灰尘对固化过程的干扰。箱体顶部还设计有一体切割成型的提手结构,方便在不同工位之间转移箱体,比如在清洗工位完成工件清洗后,可以直接将箱体提到后处理工位,无需额外搬运内部的工件,减少未固化树脂滴落污染工作台面的概率。
从结构设计的合理性来看,该箱体的所有板材零件均采用平面激光切割加工,所有连接结构均为插接式设计,不需要复杂的折弯、注塑或者金属加工工序,加工完成后仅需按照插接位拼接粘接即可完成总装,装配公差控制在0.2mm以内,既能够保证门体开关的顺畅度,又能够避免拼接缝隙过大导致的紫外光泄漏。箱体底部为整板结构,放置在工作台面上时具备足够的稳定性,即使放置重量稍大的打印件,也不会出现箱体倾翻的问题。针对不同的使用需求,使用者还可以在箱体内部额外加装旋转托盘,让打印件在固化过程中匀速转动,进一步提升各个面的紫外光照射均匀度,提升固化后工件的整体性能一致性。
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- 系统要求: Rhino,Rendering,AutoCAD,Other,STEP / IGES,Other,Rendering
- 软件分类: 3D打印机















