SLA光固化3D打印機光學掃描系統(tǒng)有數控X-Y導軌式掃描系統(tǒng)和振鏡式激光掃描系統(tǒng)兩種,對于數控X-Y導軌式掃描系統(tǒng),實質上是一個在計算機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平面內的動作由步進電機驅動高精密司步帶實現(若由電機作用于絲杠驅動掃描頭)。
數控X-Y導軌式掃描系統(tǒng)具有結構簡單、成本低、定位精度高的特點,二維導軌rf1計算機控制在X-Y平面內實現掃描,它既可以使焦點做直線運動,又可以實現小視場、小相對孔徑的條件,簡化J物鏡設計.但該系統(tǒng)掃描速度相對較慢,在高端設備應用中,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、舞臺藝術等),其原理是用具有低轉動慣量的轉子帶動反射鏡偏轉光束。振鏡掃描器能產生穩(wěn)定狀態(tài)的偏轉,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,在大視場范圍內進行掃描。振鏡掃描器具有低慣量、速度快、動態(tài)特性好的優(yōu)點,但是它的結構復雜,對光路要求高,調整麻煩,價格較高。
振鏡式激光掃描系統(tǒng)主要由執(zhí)行電機、反射鏡片、聚焦系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。執(zhí)行電機為檢流計式有限轉角電機,其機械偏轉角一般在±20。以內,反射鏡片黏接在電機的轉軸上,通過執(zhí)行電機的旋轉帶動反射鏡片的偏轉來實現激光束的偏轉,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,并通過一定的機械結構將執(zhí)行電機的旋轉運動轉變?yōu)榫劢雇哥R的直線運動來實現動態(tài)調焦,同時加入特定的物鏡組來實現工作面上聚焦光斑的調節(jié)。
動態(tài)聚焦方式相對于靜態(tài)聚焦方式要復雜得多,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)射的激光束經過擴束鏡之后,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放大后依次投射到X軸和y軸振鏡上,最后經過兩個振鏡,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)鏡片的相互協調偏轉以及動態(tài)聚焦的動態(tài)調焦來實現工作平面上任意復雜圖形的掃描。