半導體激光器在快速成型中的應用研究.pdf

1、快速成型技術集成了CAD/CAM技術、計算機數控技術、激光技術、精密伺服驅動技術和新材料技術等現(xiàn)代科技成果，是一項多學科交叉、多技術集成的先進制造技術。傳統(tǒng)的快速成型中所采用的激光光源大多為氣體激光器，但存在體積較大、價格偏高、電光轉換效率低、工作可靠性低等缺點，不利于快速成型技術的推廣與應用。半導體激光器(LD)技術的發(fā)展，為SLA及SLS等快速成型系統(tǒng)提供了最好的光源，在電光效率、成本、體積、壽命和可靠性等指標上堪稱最優(yōu)，在光譜、譜

2、線寬度、功率等性能方面也完全符合大多快速成型工藝要求。本文圍繞半導體激光器在快速成型中的兩種典型應用--SLA、SLS快速成型系統(tǒng)為代表展開研究，主要內容概括如下： 1．介紹了快速成型技術的原理、分類、國內外研究現(xiàn)狀。 2．介紹半導體激光器的輻射原理、技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 3．闡述了半導體激光器在SLA RP、SLS RP系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢。主要從系統(tǒng)的小型化、加工精度、半導體激光器與材料的作用等方面，著重分析半導

3、體激光器作為新型的快速成型能量源，與傳統(tǒng)快速成型光源相比，本身所具有的獨特優(yōu)勢。 4．設計半導體激光器光源模塊，根據半導體激光器光束的特殊性，選擇柱面透鏡組和組合棱鏡組對光束進行準直、擴束，并選用GaAlAs SDL-4500半導體激光器，計算出具體的準直整形設計參數。 5．最后設計了基于半導體激光器光源模塊的振鏡掃描快速成型系統(tǒng)。主要包括激光二極管指向器、振鏡(檢流計掃描器)、動態(tài)聚焦模塊等部分。 使用單管LD