SLA光固化3D打印機(jī)光學(xué)掃描系統(tǒng)介紹

 SLA光固化3D打印機(jī)光學(xué)掃描系統(tǒng)有數(shù)控X-Y導(dǎo)軌式掃描系統(tǒng)和振鏡式激光掃描系統(tǒng)兩種，對于數(shù)控X-Y導(dǎo)軌式掃描系統(tǒng)，實質(zhì)上是一個在計算機(jī)控制下的二維運動一I：作臺，它帶動光纖和聚焦透鏡完成零件的二維掃描成型。該系統(tǒng)在X-Y平面內(nèi)的動作由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動高精密司步帶實現(xiàn)（若由電機(jī)作用于絲杠驅(qū)動掃描頭）。

數(shù)控X-Y導(dǎo)軌式掃描系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、定位精度高的特點，二維導(dǎo)軌rf1計算機(jī)控制在X-Y平面內(nèi)實現(xiàn)掃描，它既可以使焦點做直線運動，又可以實現(xiàn)小視場、小相對孔徑的條件，簡化J物鏡設(shè)計．但該系統(tǒng)掃描速度相對較慢，在高端設(shè)備應(yīng)用中，已逐漸被振鏡掃描系統(tǒng)所取代。

    振鏡掃描器常見于高精度大型快速成型系統(tǒng)，如美國3D Systems公司的SL產(chǎn)品多用這種掃描器。這種掃描器是一種低慣量掃描器，主要用于激光掃描場合（激光刻字、刻線、照排、舞臺藝術(shù)等），其原理是用具有低轉(zhuǎn)動慣量的轉(zhuǎn)子帶動反射鏡偏轉(zhuǎn)光束。振鏡掃描器能產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)的偏轉(zhuǎn)，高保真度的正弦掃描以及非正弦的鋸齒、三角或任意形式掃描。

這種掃描器一般和聚焦鏡配用，在大視場范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。振鏡掃描器具有低慣量、速度快、動態(tài)特性好的優(yōu)點，但是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對光路要求高，調(diào)整麻煩，價格較高。

    振鏡式激光掃描系統(tǒng)主要由執(zhí)行電機(jī)、反射鏡片、聚焦系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。執(zhí)行電機(jī)為檢流計式有限轉(zhuǎn)角電機(jī)，其機(jī)械偏轉(zhuǎn)角一般在±20。以內(nèi)，反射鏡片黏接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，通過執(zhí)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動反射鏡片的偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)激光束的偏轉(zhuǎn)，其輔助的聚焦系統(tǒng)有靜態(tài)聚焦方式和動態(tài)聚焦方式兩種，根據(jù)實際聚焦工作面的大小選擇不同的聚焦系統(tǒng)。

靜態(tài)聚焦方式又有振鏡前聚焦方式的靜態(tài)聚焦和振鏡后聚焦方式的F -O透鏡聚焦；動態(tài)聚焦方式需要輔以一個Z軸執(zhí)行電機(jī)，并通過一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)將執(zhí)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榫劢雇哥R的直線運動來實現(xiàn)動態(tài)調(diào)焦，同時加入特定的物鏡組來實現(xiàn)工作面上聚焦光斑的調(diào)節(jié)。

    動態(tài)聚焦方式相對于靜態(tài)聚焦方式要復(fù)雜得多，為采用動態(tài)聚焦方式的振鏡式激光掃描系統(tǒng)，激光器發(fā)射的激光束經(jīng)過擴(kuò)束鏡之后，得到均勻的平行光束，然后通過動態(tài)聚焦方式的聚焦以及物鏡組的光學(xué)放大后依次投射到X軸和y軸振鏡上，最后經(jīng)過兩個振鏡，二次反射到工作臺面上，形成掃描平面上的掃描點。

可以通過控制振鏡式激光掃描系統(tǒng)鏡片的相互協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)以及動態(tài)聚焦的動態(tài)調(diào)焦來實現(xiàn)工作平面上任意復(fù)雜圖形的掃描。