基于节能理念的LED光源快速成型系统

摘要

LED-SL是采用大功率UV-LED作为固化光源的新型快速成型系统。其基本原理是LED发出的紫外光通过聚焦镜汇聚到树脂液面,该聚焦镜在机械式x-y工作台的驱动下,在树脂液面进行扫描,使液态光敏树脂固化。通过与激光和汞灯光源的比较,阐述了UV-LED固化光源的优势。由于机械式工作台的运动学特性,在扫描固化线时,光束总是在其起始端从静止开始加速,在中段保持匀速运动,到达终点时又减速到静止状态。由于加速和减速段的曝光量大于中间段,使得固化单线两头粗中间细,形成骨形误差。采用功率匹配的能量控制方式以消除骨形误差。功率匹配是指动态调整光束功率,使得扫描过程中光功率始终与扫描速度成正比。实验结果表明功率匹配方式能有效提高成型精度。UV-LED、激光、高压汞灯3种固化光源能耗的实验表明,UV-LED的光固化能耗仅为激光的0.86%,汞灯的0.1%,从而证明了LED-SL突出的节能优势。