【摘 要】
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面成型光固化有多种技术方案,单次曝光面积和精度要求是其工艺设备的重要指标,现有设备受掩模器件限制,难以进行大面积固化,材料收缩变形也是树脂研制中的突出问题。本文结合国内外发展现状,研究团队提出的双紫外臭氧掩模方法与成型机理,并对其成型精度问题加以研究,运用其原型进行了快速铸造验证。首先,分析了光能量对光固化成型的影响、现有光固化成型工艺中光能量分布和微固化累加体形态,并对不同工艺光路进行对比。研究
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面成型光固化有多种技术方案,单次曝光面积和精度要求是其工艺设备的重要指标,现有设备受掩模器件限制,难以进行大面积固化,材料收缩变形也是树脂研制中的突出问题。本文结合国内外发展现状,研究团队提出的双紫外臭氧掩模方法与成型机理,并对其成型精度问题加以研究,运用其原型进行了快速铸造验证。首先,分析了光能量对光固化成型的影响、现有光固化成型工艺中光能量分布和微固化累加体形态,并对不同工艺光路进行对比。研究了新型双紫外臭氧掩模机理、氧阻聚作用下的连续液面成型机理,以及氧气在透氧膜与树脂之间气液固三相作用方式,为面成型的大尺寸成型提供了基础理论研究。其次,研究了透氧膜在树脂重力波动下的挠度问题,应用workbench分析了施加预应力与不施加预应力状态下的变形情况、相同预应力下不同形状透氧膜的变形情况,以及预应力的施加方式,得到了满足变形精度要求的预应力大小,并对透氧膜进行实际紧固验证。最后,研究了面成型固化中树脂的收缩问题,使用因素分析法研究不同单因素工艺参数对树脂固化收缩率的影响,采用响应面分析法对多因素水平进行实验研究,并对工艺参数之间相互耦合对收缩的影响进行分析。通过二次回归方程拟合得到优化后的工艺参数,采用最优工艺参数下的收缩率作为补偿因子,并在复杂扩散器零件上对其正确性进行了验证。在此基础上,将精度改善后的扩散器树脂原型应用于快速铸造案例研究,获得满足要求铝合金精密铸件。
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