半導(dǎo)體激光器在快速成型中的應(yīng)用研究.pdf

1、快速成型技術(shù)集成了CAD/CAM技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和新材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，是一項(xiàng)多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成的先進(jìn)制造技術(shù)。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(jià)格偏高、電光轉(zhuǎn)換效率低、工作可靠性低等缺點(diǎn)，不利于快速成型技術(shù)的推廣與應(yīng)用。半導(dǎo)體激光器(LD)技術(shù)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(biāo)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(dǎo)體激光器在快速成型中的兩種典型應(yīng)用--SLA、SLS快速成型系統(tǒng)為代表展開研究，主要內(nèi)容概括如下： 1．介紹了快速成型技術(shù)的原理、分類、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 2．介紹半導(dǎo)體激光器的輻射原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 3．闡述了半導(dǎo)體激光器在SLA RP、SLS RP系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。主要從系統(tǒng)的小型化、加工精度、半導(dǎo)體激光器與材料的作用等方面，著重分析半導(dǎo)

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(dú)特優(yōu)勢。 4．設(shè)計(jì)半導(dǎo)體激光器光源模塊，根據(jù)半導(dǎo)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(jìn)行準(zhǔn)直、擴(kuò)束，并選用GaAlAs SDL-4500半導(dǎo)體激光器，計(jì)算出具體的準(zhǔn)直整形設(shè)計(jì)參數(shù)。 5．最后設(shè)計(jì)了基于半導(dǎo)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(jì)掃描器)、動(dòng)態(tài)聚焦模塊等部分。 使用單管LD