本實用新型屬于快速成型制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制備三維光彈性(分析)模型的紫外面曝光快速成型裝置。

背景技術(shù)：

采用光彈性(實驗)分析方法不僅能了解到結(jié)構(gòu)物內(nèi)應(yīng)力分布的全貌，清晰地反映出應(yīng)力集中現(xiàn)象，而且能較容易地定出最大應(yīng)力值及其所在位置，進(jìn)而方便地獲得結(jié)構(gòu)物的邊界應(yīng)力值。傳統(tǒng)光彈模型的制作工藝主要是先通過制作模具來澆注模型，再輔以手工、機(jī)加工制作模型。這種傳統(tǒng)的光彈性模型澆注工藝流程需要多次人工參與，使得模型制作周期長，并且是一項有毒作業(yè)，在加熱和攪拌的工藝過程中排出的有害氣體會對人產(chǎn)生傷害。此外，傳統(tǒng)光彈性模型澆注工藝更適合澆注普通型塑料模型，而在將傳統(tǒng)光彈性模型澆注工藝用于澆注光彈性試驗用的光彈性模型時，模型的材料中存在“云霧”(指材料在光彈儀暗場中觀察時呈現(xiàn)的不規(guī)則的“云狀”亮線)現(xiàn)象，嚴(yán)重的“云霧”將影響光彈性模型的光學(xué)性能。并且，使用傳統(tǒng)的光彈性模型澆注工藝澆注的光彈性模型表面存在初應(yīng)力、內(nèi)部有時有氣泡，這使得光彈性模型的光學(xué)性能和力學(xué)性能不好，進(jìn)而造成光彈性試驗的精度不高，出現(xiàn)在光彈性試驗中模型條紋靈敏度不夠、面光彈及體光彈凍結(jié)效果差等物體，導(dǎo)致在應(yīng)力分析過程中出現(xiàn)失真現(xiàn)象，影響了光彈性試驗的效果。

面成形光固化成形法是近十年發(fā)展起來的一項先進(jìn)制造技術(shù)，它的問世可使模型或模具的制造周期縮短幾十倍乃至幾百倍，可大大提高企業(yè)對市場的響應(yīng)速度。由于逐點掃描式立體光固化成形法(SL)工藝制備模型或模具時因光斑大(在0.16-0.18mm左右)，會引發(fā)透光微固體間結(jié)合應(yīng)力不均勻。面成形光固化和SL成形法相比，優(yōu)勢是在計算機(jī)控制下利用DLP投影系統(tǒng)經(jīng)特定波長紫外光聚焦到光敏樹脂表面，使之形成由多點組成的面凝固，面固化中微光斑及精度可達(dá)nm級別，層間精度可降低到nm級別，通過微固化體細(xì)化可以有效降低前者內(nèi)應(yīng)力不均勻性，增加后道勻質(zhì)化處理工序的有效性，且成型零件變形小、成型速度更快。采用光固化快速成形方法可以快速制造三維復(fù)雜模型，所使用的成形材料為液態(tài)的光敏樹脂，這種光敏樹脂材料通常由多部分組成，環(huán)氧樹脂、自由基引發(fā)劑、陽離子引發(fā)劑、附著力促進(jìn)劑、流平劑、消泡劑、活性稀釋劑等。采用光敏樹脂材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)環(huán)氧樹脂制作光彈模型無疑具有很多優(yōu)點，比如，制作精度高、工藝簡單、節(jié)約時間、無毒作業(yè)等等。

但面曝光技術(shù)在利用光敏樹脂作為模型累加材料時仍存在一些問題，比如在底部數(shù)字投影儀的照射下，表面液態(tài)光敏樹脂的固化可以很快。但是過快的固化速度會使固化了的樹脂粘在樹脂槽下方的透光玻璃板上，使打印平臺與下面的玻璃板粘合，導(dǎo)致模型斷裂或內(nèi)部有分層現(xiàn)象產(chǎn)生。目前本領(lǐng)域?qū)τ谠擁椉夹g(shù)的研究仍舊處于發(fā)展中階段，其解決方案并不完善，因而尚不能實現(xiàn)連續(xù)液面制造(CLIP)技術(shù)。另一方面，在DLP打印平臺完成一層的固化并抬升后，液態(tài)光敏樹脂補(bǔ)液系統(tǒng)不能同步迅速完成對打印區(qū)域空缺的填補(bǔ)，因而導(dǎo)致不能進(jìn)行下一層模型的照射固化，因為在光敏樹脂填滿打印區(qū)域之前，是無法進(jìn)行照射固化的，因此這也限制了光固化3D打印的速度；此外，在光彈性模型后固化過程中，仍會出現(xiàn)模型內(nèi)部有未完全固化的光敏樹脂，這也會嚴(yán)重影響到光彈性模型在光彈性實驗中的測試精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種用于制備三維光彈性模型的紫外面曝光快速成型裝置，該裝置具有自動化程度高、制造周期短、模型精確度高、模型內(nèi)部無分層、對人體無損害、成型速度快及可實現(xiàn)連續(xù)液面制造的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種用于制備三維光彈性模型的紫外面曝光快速成型裝置，包括計算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括裝有液態(tài)光敏樹脂(11)的樹脂液槽、樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)、打印平臺、DLP投影系統(tǒng)、供料系統(tǒng)，其中：

所述的樹脂液槽可在受計算機(jī)控制系統(tǒng)操控的樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)驅(qū)動下做平向往復(fù)運動，樹脂液槽的底部為透明玻璃面，在透明玻璃的上表面涂覆一層厚度為0.8mm～1.5mm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜，在樹脂液槽上設(shè)有與供料系統(tǒng)連通的進(jìn)料孔；

所述的打印平臺位于樹脂液槽的底部透明玻璃面上方，并可在計算機(jī)控制系統(tǒng)操控下做直向升降移動；

所述的DLP投影系統(tǒng)由紫外光源、DMD芯片、透鏡、反射鏡組成，DMD芯片用于接收計算機(jī)控制系統(tǒng)輸出的二維截圖信息，紫外光源發(fā)出的紫外光通過DMD芯片產(chǎn)生的動態(tài)掩模圖像依次通過透鏡、反射鏡后，由底部透過聚二甲基硅氧烷薄膜入射至樹脂液槽內(nèi)。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)采用由驅(qū)動電機(jī)、曲柄、連桿、滑塊、導(dǎo)軌組成的電動對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)在計算機(jī)控制系統(tǒng)操控下驅(qū)動曲柄作旋轉(zhuǎn)運動，并通過連桿帶動滑塊在導(dǎo)軌上作平向往復(fù)運動，樹脂液槽設(shè)置在滑塊上。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，驅(qū)動電機(jī)內(nèi)裝有數(shù)字式位移傳感器，即旋轉(zhuǎn)編碼器。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，導(dǎo)軌安裝在樹脂液槽底部兩側(cè),不遮擋樹脂液槽底部的透明玻璃板。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，紫外光源采用波長為355nm的紫外光激光器。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，供料系統(tǒng)包括一個內(nèi)盛液態(tài)光敏樹脂的樹脂罐，樹脂罐的出料孔通過一根軟管與樹脂液槽的進(jìn)料孔相通，在樹脂液槽的進(jìn)料孔處設(shè)有電磁閥。

上述紫外面曝光快速成型裝置中，樹脂罐內(nèi)盛的液態(tài)光敏樹脂為WaterShed 11122 XC光敏樹脂。

采用該紫外面曝光快速成型裝置制備三維光彈性模型的方法包括下述的制作步驟：

一、根據(jù)三維光彈性模型的設(shè)計圖紙在計算機(jī)控制系統(tǒng))上利用Creo、UG等三維軟件作出三維光彈性模型的三維模型圖，或利用三坐標(biāo)測量機(jī)、三維激光掃描機(jī)、工業(yè)計算機(jī)斷層掃描機(jī)對三維光彈性模型實物進(jìn)行測量并獲得點云模型圖；將三維光彈性模型的三維模型圖或點云模型圖進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，輸出格式為STL格式；再利用Cura、Makerbot、XBuilder切片軟件對STL文件模型進(jìn)行切片處理，采用0.05mm的分層厚度；

二、通過供料系統(tǒng)將液態(tài)光敏樹脂注入到樹脂液槽內(nèi)；

三、由計算機(jī)控制系統(tǒng)控制樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)的運動狀態(tài)，計算機(jī)控制系統(tǒng)將電信號傳遞給DLP投影系統(tǒng)中的DMD芯片，經(jīng)計算機(jī)控制系統(tǒng)切片處理后的三維光彈性模型的三維模型，生成可反映模型二維截面圖形的切層數(shù)據(jù)，由該文件驅(qū)動動態(tài)視圖生成器即DMD芯片，紫外光源發(fā)出的紫外光依次通過DLP投影系統(tǒng)中的DMD芯片、透鏡和反射鏡在樹脂液槽底部透明玻璃板上對液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行自下向上投影照射固化，此時完成一個層厚模型的固化；

四、計算機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動打印平臺上移一層的距離，并使樹脂液槽隨著樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)偏移初始位置，完成聚二甲基硅氧烷薄膜與已固化模型層的平滑分離；通過供料系統(tǒng)使液態(tài)光敏樹脂迅速并均勻地填充打印區(qū)域的空缺，再次驅(qū)動樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)，使樹脂液槽復(fù)位，之后再使紫外光依次通過DMD芯片、透鏡和反射鏡在樹脂液槽底部透明玻璃板上進(jìn)行自下向上投影照射固化，完成第二個層厚模型的固化；

五、重復(fù)步驟四，逐層制作，直至整個三維光彈性模型的加工完成；

六、將剛打印完的三維光彈性模型從打印平臺上取下放入濃度為95％的酒精溶液中，去除模型底部支撐，清洗掉附著在模型表面的殘余光敏樹脂液體；

七、等到模型表面的酒精揮發(fā)之后，將模型放入紫外光變頻振動固化箱中進(jìn)行后固化，固化時間1～2小時；

八、將充分固化后的三維光彈性模型放入紅外燈電加熱箱中，其紅外燈功率為2.4KW，溫升速率為15℃/小時，由室溫22℃升至100℃，恒溫2小時后自由降至室溫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果如下所述。

1、制備方法簡單。傳統(tǒng)的光彈性模型澆注工藝需要多次人工參與，且在加熱與攪拌的過程中會排出有害氣體對人體產(chǎn)生危害。采用本實用新型所述紫外面曝光快速成型裝置制備光彈性模型的方法之簡單在于不用先制備模具再進(jìn)行模型的制作，而是直接在三維軟件上畫出所需要的模型直接利用紫外面曝光快速成型裝置制作，并且省略了數(shù)控機(jī)床對模型零件的加工時間。

2、制造周期短。最初的光固化快速成型是基于激光的逐點掃描固化來成型，而本實用新型所述紫外面曝光快速成型裝置是基于SGC(掩膜固化)來進(jìn)行整層的同時固化，相比于逐點固化來說，整層固化所需的時間更少，因此制造周期短。

3、模型內(nèi)無分層斷裂現(xiàn)象，且模型固化部分與樹脂液槽底部玻璃板無粘結(jié)現(xiàn)象。本實用新型所述紫外面曝光快速成型裝置在累加過程中因液槽底部上表面附加一層厚度為0.8mm～1.5mm的PDMS薄膜，PDMS薄膜與固化層之間會形成一個非常薄的氧輔助抑制層，可防止固化層附著到PDMS薄膜，且使固化層容易在PDMS薄膜表面滑動，再輔以樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)，可以達(dá)到便于固化層與PDMS薄膜之間平滑分離的效果。經(jīng)過這個方法得到的模型無斷裂、變形，擁有良好的光學(xué)力學(xué)性能。

4、液態(tài)光敏樹脂補(bǔ)充效率提升。本實用新型在打印平臺上移一個層厚距離過程中，不僅完成了液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充，而且經(jīng)樹脂液槽與打印平臺的相對運動，可使液態(tài)光敏樹脂迅速并均勻地填充打印區(qū)域的空缺，提升了液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充效率。

5、模型高度尺寸大。由于本實用新型基于自底向上投影成型的優(yōu)點所在，樹脂液槽槽的深度與零件高度相獨立，因此可以使用一個深度低的樹脂液槽，以減少所需液態(tài)光敏樹脂的體積，并且可以向上盡可能長地累加模型。在打印成型過程中，為了及時補(bǔ)充液態(tài)光敏樹脂，本實用新型所述紫外面曝光快速成型裝置增加了電磁閥、軟管、樹脂罐等構(gòu)件，以完成對每個打印成型循環(huán)中所需液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充。樹脂罐中的液態(tài)光敏樹脂保證了樹脂液槽中有充足的打印原料，以便于完成對更高尺寸的模型進(jìn)行打印制造。

6、實現(xiàn)連續(xù)液面制造。由于本實用新型解決了模型固化部分與玻璃地板之間的粘結(jié)問題與液態(tài)光敏樹脂補(bǔ)充效率低的問題，同時在打印平臺上移一個層厚距離的時間內(nèi)完成了投影系統(tǒng)紫外光源照射固化、液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充，因此，可以在打印平臺連續(xù)上移的過程中完成循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)液面制造。

7、后固化處理模型精度高。本實用新型成型方法中，在光彈性模型制作結(jié)束后，在模型后處理裝置中加入變頻振動裝置，可更加均勻地使光彈性模型內(nèi)部未固化光敏樹脂完成最終固化，以使得光彈性模型精度得以提高。

附圖說明

圖1是本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型裝置中樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

附圖中各數(shù)字標(biāo)號的名稱分別是：1－計算機(jī)控制系統(tǒng)；2－紫外光源；3－DMD芯片；4－透鏡；5－反射鏡；6－打印平臺；7－固化模型；8－聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜；9－樹脂液槽；10－樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)，101－驅(qū)動電機(jī)，102－曲柄(AB)，103－連桿(BC)，104－滑塊，105－導(dǎo)軌；11－液態(tài)光敏樹脂；12－電磁閥；13－軟管；14－樹脂罐。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖并通過具體實施例對本實用新型內(nèi)容做進(jìn)一步說明，但本實用新型的實際應(yīng)用形式并不僅限于圖示的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)被認(rèn)為屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

參見附圖1，本實用新型所述的用于制備三維光彈性模型的紫外面曝光快速成型裝置由計算機(jī)控制系統(tǒng)1、DLP投影系統(tǒng)、裝有液態(tài)光敏樹脂11的樹脂液槽9、樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)(電動對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu))10、打印平臺6、供料系統(tǒng)等部分組成。

計算機(jī)控制系統(tǒng)1的主要用處有四：其一是用于處理三維模型，它將三維模型的STL文件模型分為若干個層厚(50～200μm)均等的二維截面圖形，并將切層數(shù)據(jù)存儲為能夠生成零件二維截面圖形的視圖文件，由該文件驅(qū)動視圖發(fā)生器，將二維截面圖形信息傳遞給DMD芯片3，從而進(jìn)行DLP投影，選擇性的對液態(tài)光敏樹脂實行整層固化；其二是用于控制打印平臺6作升降移動；其三是用于控制樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10中的對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)，從而保證PDMS薄膜與模型固化部分平滑分離并使液態(tài)光敏樹脂11迅速并均勻地填充打印區(qū)域的空缺；其四則是用于控制供料系統(tǒng)中的電磁閥12的開關(guān)與流通速度，確保樹脂液槽9內(nèi)維持一定量的液態(tài)光敏樹脂11以完成模型的打印。

DLP投影系統(tǒng)包括紫外光源2、DMD芯片3、透鏡4和反射鏡5。本實用新型的DLP投影系統(tǒng)采用自下向上式投影，其相對于傳統(tǒng)的光固化成型機(jī)自上向下式投影的優(yōu)點在于省略了刮板的刮平過程(刮平過程只有自上向下式投影系統(tǒng))。紫外光源2采用波長為355nm的紫外光激光器，它產(chǎn)生的紫外光通過DMD芯片3產(chǎn)生的動態(tài)掩模圖像投射到樹脂液槽9底部，透過底部玻璃板，固化一層打印平臺6與聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜8之間的液態(tài)光敏樹脂11。

樹脂液槽9設(shè)置在樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10之上，其底部為透明玻璃面，以保證紫外光源完全透過。在透明玻璃的上表面涂覆一層厚度為1.0mm的聚二甲基硅氧烷薄膜(PDMS)8，該PDMS薄膜無色無味、透光率100％，具有生理惰性及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可防止在紫外光源經(jīng)DLP投影系統(tǒng)照射下液態(tài)光敏樹脂固化后附著于樹脂液槽底部表面的情況。在樹脂液槽9側(cè)壁上沿處開有與供料系統(tǒng)連通的進(jìn)料孔。

樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10采用電動對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，由驅(qū)動電機(jī)101、曲柄102、連桿103、滑塊104和導(dǎo)軌105組成。驅(qū)動電機(jī)101內(nèi)裝有數(shù)字式位移傳感器(與驅(qū)動電機(jī)同軸安裝)，即旋轉(zhuǎn)編碼器，它是一種位置檢測元件,用以測量軸(曲柄102)的旋轉(zhuǎn)角度位置，其輸出為電脈沖信號，工作中隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器連續(xù)發(fā)出電脈沖信號，計算機(jī)控制系統(tǒng)通過對電信號的接收、處理來判斷旋轉(zhuǎn)角度與位置。曲柄102的長度要保證滿足小于連桿103的長度(AB＜BC)，工作中由曲柄102由計算機(jī)控制系統(tǒng)1所控制的驅(qū)動電機(jī)101進(jìn)行驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動，并且?guī)舆B桿103使滑塊作往復(fù)運動。曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)中的滑塊104的上端與樹脂液槽9固定連接，工作中驅(qū)動電機(jī)1由單向轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K104的往復(fù)運動，帶動樹脂液槽9進(jìn)行往復(fù)運動，這樣也避免了電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)所消耗的時間以及提高效率。滑塊104同時可在導(dǎo)軌105上進(jìn)行運動，減少摩擦損失的能量?；瑝K104與導(dǎo)軌105安裝于樹脂液槽9底部兩側(cè)，不遮擋樹脂液槽9底部的透明玻璃板。在本實用新型具體實施方案中，樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10可以實現(xiàn)樹脂液槽9的往復(fù)運動，從而達(dá)到PDMS薄膜與模型固化部分的平滑分離，提升PDMS薄膜使用壽命，并可以使液態(tài)光敏樹脂11迅速并均勻地填充打印區(qū)域的空缺。

打印平臺6位于樹脂液槽9的底部透明玻璃面上方，并可在計算機(jī)控制系統(tǒng)1操控下做直向升降移動，工作中每加工完一層模型，打印平臺6上移一個層厚的距離。

供料系統(tǒng)由樹脂罐14、軟管13、電磁閥12組成。包括一個內(nèi)盛液態(tài)光敏樹脂11的樹脂罐14，樹脂罐14用于儲存并在每個打印循環(huán)步驟中向樹脂液槽9提供液態(tài)光敏樹脂，樹脂罐14內(nèi)盛的液態(tài)光敏樹脂11為WaterShed 11122 XC光敏樹脂，WaterShed 11122 XC光敏樹脂透明接近無色，具有類ABS性能，抗吸濕性能強(qiáng)、耐溫性高。軟管13為樹脂罐14與電磁閥12之間的傳輸路徑。電磁閥12設(shè)在樹脂液槽9的進(jìn)料孔處，其功能為：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開，液態(tài)光敏樹脂從樹脂罐14經(jīng)軟管13、電磁閥12補(bǔ)充進(jìn)樹脂液槽；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉，停止液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充。電磁閥12可對液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充速度進(jìn)行調(diào)節(jié)以便于在固定時間內(nèi)完成對不同體積液態(tài)光敏樹脂的補(bǔ)充。

以下介紹一種通過該紫外面曝光快速成型裝置制備三維光彈性模型的具體工作步驟，所述的三維光彈性模型為航空發(fā)動機(jī)燃?xì)鉁u輪工作葉片榫頭結(jié)構(gòu)的模型。

步驟一：

根據(jù)葉片榫頭模型的設(shè)計圖紙在計算機(jī)控制系統(tǒng)1上利用Creo、UG等三維軟件做出葉片榫頭的三維模型圖，或利用三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)、三維激光掃描、工業(yè)計算機(jī)斷層掃描等對葉片榫頭實物進(jìn)行測量并獲得點云模型圖；將葉片榫頭的三維模型圖或點云模型圖進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，輸出格式為STL格式；再利用Cura、Makerbot、XBuilder等切片軟件對STL文件模型進(jìn)行切片處理，采用0.05mm的分層厚度。

步驟二：

通過供料系統(tǒng)將WaterShed 11122 XC光敏樹脂注入到樹脂液槽9內(nèi)。

步驟三：

樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10采用對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)，在對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu)中，計算機(jī)控制系統(tǒng)1控制驅(qū)動電機(jī)101轉(zhuǎn)動帶動曲柄102轉(zhuǎn)動，當(dāng)曲柄102與連桿103第一次共線時，驅(qū)動電機(jī)101內(nèi)安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器將此時旋轉(zhuǎn)位置的電脈沖信號傳遞給計算機(jī)控制系統(tǒng)1，計算機(jī)控制系統(tǒng)1繼而將電信號傳遞給DLP投影系統(tǒng)中的DMD芯片3；同時，經(jīng)計算機(jī)控制系統(tǒng)1切片處理后的葉片榫頭三維模型生成可反映模型二維截面圖形的切層數(shù)據(jù)，由該文件驅(qū)動動態(tài)視圖生成器即DMD芯片3，紫外光源2發(fā)出波長為355nm的紫外光依次通過DLP投影系統(tǒng)中的DMD芯片3、透鏡4、反射鏡5在樹脂液槽9底部透明玻璃板上進(jìn)行自下向上投影照射固化，此時完成固化模型7一層的固化。

當(dāng)曲柄102離開與連桿103第一次共線位置并繼續(xù)轉(zhuǎn)動后，在曲柄102與連桿103第二次共線之前時，計算機(jī)控制系統(tǒng)1驅(qū)動打印平臺6上移，同時，樹脂液槽9隨著由樹脂液槽平向往復(fù)運動系統(tǒng)10(電動對心曲柄滑塊運動機(jī)構(gòu))10驅(qū)動的滑塊104在導(dǎo)軌105上的移動，完成PDMS薄膜與固化模型7的平滑分離。

當(dāng)曲柄102轉(zhuǎn)動到與連桿103第二次共線時，驅(qū)動電機(jī)101內(nèi)的旋轉(zhuǎn)編碼器將此時旋轉(zhuǎn)位置的電脈沖信號傳遞給計算機(jī)控制系統(tǒng)1，計算機(jī)控制系統(tǒng)1對電磁閥12進(jìn)行通電，使樹脂罐14中的液態(tài)光敏樹脂11經(jīng)軟管13、電磁閥12以設(shè)定好的流速補(bǔ)充進(jìn)樹脂液槽9中。

當(dāng)曲柄102繼續(xù)轉(zhuǎn)動并在曲柄102與連桿103處在第一次共線位置之前時，液態(tài)光敏樹脂11迅速并均勻地填充打印區(qū)域的空缺。

當(dāng)曲柄102與連桿103再次處在第一次共線位置時，計算機(jī)控制系統(tǒng)1對電磁閥12進(jìn)行斷電，樹脂罐14中的液態(tài)光敏樹脂11停止向樹脂液槽9中補(bǔ)充，同時計算機(jī)控制系統(tǒng)1再次控制紫外光源2發(fā)出波長為355nm的紫外光通過DLP投影系統(tǒng)中的DMD芯片3、透鏡4、反射鏡5在樹脂液槽9底部透明玻璃板上進(jìn)行自下向上投影照射固化，完成模型7下一層的固化。以此循環(huán)，完成整個模型的制作。

計算機(jī)控制系統(tǒng)1根據(jù)由驅(qū)動電機(jī)101驅(qū)動的曲柄102旋轉(zhuǎn)一周過程中對其發(fā)出的電脈沖信號，同時完成了在打印平臺6上移一個層厚距離的時間內(nèi)完成了投影系統(tǒng)紫外光源2對樹脂液槽9內(nèi)液態(tài)光敏樹脂11的照射固化、PDMS薄膜8與固化模型7的平滑分離以及液態(tài)光敏樹脂11的補(bǔ)充，因此，可以在打印平臺6連續(xù)上移的過程中完成循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)液面制造。

步驟四：

將剛打印完的葉片榫頭的固化模型7從紫外面曝光快速成型裝置的打印平臺6上取下并放入濃度為95％的酒精溶液中，去除模型底部支撐，清洗掉附著在模型表面的殘余光敏樹脂液體。

步驟五：

等到模型表面的酒精揮發(fā)之后，將模型放入紫外光變頻振動固化箱中進(jìn)行后固化。紫外光變頻振動固化箱的容積為650mm×650mm×800mm，固化箱內(nèi)分布有8支40W功率、波長為355nm的紫外熒光燈管，且裝有變頻振動裝置的固化箱，該變頻振動裝置參數(shù)為電機(jī)功率60w，電壓220v，調(diào)頻范圍0～50HZ，振幅范圍0～6mm，振幅調(diào)節(jié)方式為調(diào)節(jié)偏心快，固化時間1.5小時。

步驟六：

將充分固化的葉片榫頭模型放入紅外燈電加熱箱中，其紅外燈功率為2.4KW，溫升速率為15℃/小時，由室溫22℃升至100℃，恒溫2小時后自由降至室溫。所得到葉片榫頭模型內(nèi)部無分層現(xiàn)象，且適宜進(jìn)行光彈性實驗觀察內(nèi)部應(yīng)力分布。