基于二次曝光原理的光固化快速成型工艺研究

针对光固化立体造型技术中因层间收缩力所引起的原型翘曲变形问题，深入研究了激光功率、扫描速率、扫描间距等因素对固化深度、固化线宽的影响，并在此基础上实现了二次曝光法。利用分区域、变速度扫描等方法对传统的二次曝光法进行了改进，提出了改进的二次曝光法。实验证明，改进的二次曝光法不仅可以减小原型的翘曲变形，而且还消除了传统二次曝光法的层间错位缺陷，从而提高了原型的制作精度。     

快速成型中的支撑结构设计策略研究

从光固化法快速成型制造中支撑结构的作用及设计时应考虑的因素出发，以快速成型的成型精度为设计目标，以实验优化经验为修正，进行了支撑规则研究。面向ＳＴＬ模型，进行了待支撑区域的分类及分类技术研究；针对不同待支撑区域，提出了十字支撑类、带垂直板的单墙支撑类、斜板支撑类、轮廓支撑类、自由单墙支撑类等结构设计策略。研究结果有助于智能地完成支撑结构设计，可有效地保证快速成形的质量。     

高分辨率快速成型系统的光固化实验研究

研究了高分辨率激光快速成型系统中制作参数对固化线宽及固化深度的影响.制作出了固化线宽为12 33μm、固化深度为28 33μm的固化线,表明该系统具有制作细微结构特征的能力.实验结果表明,固化线宽、固化深度随激光功率与扫描速度比值的增大而增大,和普通快速成型系统相比,在相同扫描条件下,该高分辨率快速成型系统制作的固化线线宽更小且固化深度更大.在不同制作条件下,利用最小二乘法得出了固化线宽、固化深度关于激光功率与扫描速度比值的预测模型,利用该模型来预测固化线宽和固化深度,为准确实现线宽补偿及分层厚度的合理设定提供了依据.     

光固化立体造型熔模铸造工艺的研究

为了解决快速熔模铸造中型壳开裂问题，对树脂模型与型壳材料在消失过程中的热变形机理和型壳开裂条件进行了有限元分析，建立了原型一型壳热变形数学模型，并应用于新型燃气涡轮导向器的快速铸造．实验中当升温幅度较低时，涂挂厚度很小，型壳也不会破裂；当树脂模型在一个方向上的尺寸很小时，即使不抽壳，型壳也能保持完整而不破裂．研究结果表明：采用树脂制备方法，不仅可以简化传统制作蜡模的工艺步骤，而且大大缩短了制作周期；树脂模型精度、粗糙度对复杂铸件的传递特性，已成为该方法被广泛应用的一个重要的前提条件．     

用于立体光造型法的光固化树脂的收缩性研究

设计了多种用于立体光造型（ＳＬ）法的光固化树脂配方，对影响其体收缩和线收缩的几种因素进行了研究。研究表明，各因素对光固化树脂体收缩和线收缩的影响并不致。体收缩主要与单位体积内官能团的数量有关，而线收缩不仅与单位体积内官能团的数量有关，而且与树脂中各成分的具体分子结构有关。     

基于I—HTML＋语言及协议的企业制造资源信息网的实现

动态联盟是敏捷制造的关键技术之一，为了构造企业制造资源信息网络，对ＨＴＭＬ和ＨＴＴＰ协议进行了扩充和修改。着重介绍对ＨＴＭＬ有ＨＴＴＰ协议扩充，修改的原则和基于Ｉ－ＨＴＭＬ＋语言的及协议的动态联盟结构。     

一种用于激光固化快速成形的低翘曲光敏树脂的研究

针对在激光固化快速成形过程中,树脂的收缩引起零件较大变形的问题,研究制备了一种翘曲混杂型光敏树脂,这种树脂体系结合了自由基和阳离子聚合体系的优点,克服了鎓盐引发环氧阳离子开环光聚合的缺点,其固化速度接近于自由基型光固化速度,而且固化物的力学性能有所提高,用该树脂在激光固化快速成形机上实机制作零件,零件基本没有翘曲变形,这种低翘曲性树脂扩大激光固化快速成形技术在工业产品设计及开发中的应用范围,使制作精度达到了0.2%。     

基于快速成形技术滴头的结构试验研究

快速成形技术(RP)能在几小时之内把滴头的三维计算机辅助设计(CAD)模型转换成滴头原型,制作出的原型可直接连接到水力性能试验台上进行试验．测量了11个压力点下每种4个滴头的流量值,然后应用MATLAB软件中的科学计算模块进行回归分析,具体采用多无线性回归算法,最后得到了6种滴头的压力流量公式和总的回归图．在对回归公式进行比较时,发现6种滴头公式的系数项随流通单元数的增加而减少,当相对于宽度为1．0mm的截面时,0．8mm截面的流量系数和流态指数均呈现明显减小现象,说明后者比前者的水力特性好,即流量随压力变动小,这也能从回归图中得到验证．由于0．8mm比1．0mm截面的流量压力曲线更平缓,因此可得出滴头迷宫的单元数越多,截面尺寸越小,压力流量曲线就越平缓,即水力性能就越好的规律．     

压印工作台的纳米级自找准定位研究

针对分步压印光刻工艺超高精度的对准要求 ,论述了一套由光栅、驱动器及激光干涉仪构成的闭环超高精度自对准定位系统 ,为了消除外界干扰引起的激光干扰仪误差对整个系统精度的影响 ,系统采用粗精两组光栅和相应两组光强传感器来实现工作台三维位置度的检测 .驱动环节采用宏微两级 ,相对于粗精两组光栅检测进行驱动 ,实现了分步式压印光刻的多点定位找准和多层压印的对准要求 ,为提高在驱动过程中的定位精度和抗干扰能力 ,系统采用了精确模型匹配 (EMM )算法 ,最终实现了在压印光刻工艺中 ,步进精度小于10mm ,多层压印重复对准精度小于 2 …     

利用快速成型技术制造人工生物活性骨

以快速成型、三维重构和生物学技术为基础，建立了新型人工生物活性骨工程化制造系统。该系统制作的人工骨外形与被替代骨一样，内部都具有模拟真实骨组织微管系统的三维网架结构，可通过骨生长因子和活体细胞的复合，使其具有生物活性，因此弥补了传统生物填充材料由于缺乏活性布无法实现骨诱导的缺陷。动物实验的结果表明，所制造的内部仿真结构，为人工骨的快速活化和新生骨细胞的三维并行生长提供了理想的空间条件，其中骨引导和骨诱导的双重机制可有效地加速骨组织的生长，从而证明了人工骨具有良好的生物学性能。