二维振镜式扫描系统及其在SLS中的应用

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在快速成型系统中,如选择性激光烧结成型(Selective laser sintering,SLS),最重要的扫描模块一般都是采用的国外成套的三维动态聚焦振镜系统。而三维动态聚焦振镜系统的价格,不管是德国的ScanLab 还是美国的GSI、NutField 都在1 万多美元,因此,快速成型设备的成本一直居高不降。这是制约国内快速成型事业发展的主要因素。二维振镜加F-Theta 透镜构成的物镜前扫描系统(后面简称二维振镜式扫描系统)的价格相对于三维动态聚焦振镜扫描系统来说要低的多,并且其在小扫描面积(≤300mm×300mm)中是可以用做扫描机构的,只是与三维动态聚焦振镜扫描系统相比,精度还存在着差距。如果在小扫描面积的快速成型设备上用二维振镜式扫描系统取代三维动态聚焦振镜扫描系统,并在扫描精度上取得突破,那么快速成型设备的成本将大大降低。本文就是基于这个目的,对二维振镜式扫描系统进行开发。文中详细介绍二维振镜扫描系统的模型的建立,并且对其设计方案进行说明,如在光学模型中,我们选用的是物镜前扫描方式,利用F-Theta 透镜的平面聚集特点; 选择合适的扫描卡,并且分析其控制系统; 开发出上层扫描软件和底层驱动程序; 最后分析图形失真的原因,提出图形失真校正算法,并且编写出校正软件。在经过大量的扫描试验后,二维振镜式扫描系统在小面积的SLS 设备上的扫描精度可以达到≤0.3mm
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