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SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

作者:本站编辑      2025-11-26 15:51:43     0
SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

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SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

SLA光固化3D打印振镜式激光扫描系统光学

一、 光路的协同之旅
振镜式激光扫描系统的光路,是一个经过精心设计的接力过程。激光束从激光器发出后,依次经过以下关键光学元件,最终完成扫描:
激光器 → 扩束镜 → 动态聚焦模块 → X轴振镜反射镜 → Y轴振镜反射镜 → 工作平面
每一个环节的光学镜片都肩负着独特的使命,它们的性能共同决定了最终的打印质量。
二、 关键光学镜片深度解析
1. 扩束镜
功能与目的:扩束镜是光路中的“第一道整形官”。它的核心作用有二:
扩大光束直径:将入射的细小激光束扩展为较大的平行光束,以确保在后续经过振镜反射镜时,不会因镜片尺寸限制而被“切割”,造成能量损失和光斑变形。
减小发散角:将高斯分布的激光束整形成接近理想的平行光(或低发散角的准直光)。这是在整个扫描区域(视场)内保持光斑尺寸恒定和能量密度均匀的前提。如果光束不平行,扫描到边缘时光斑会变大变虚,导致打印细节模糊和层厚不均。
2. 动态聚焦镜组
功能与目的:这是克服“场曲”误差的“智能调焦器”。当振镜偏转时,激光到达工作平面的光程会发生变化。如果没有补偿,扫描场边缘的光斑会散焦、变大。动态聚焦模块通过一个Z轴执行器(音圈电机),驱动一组透镜沿光轴直线运动,实时改变光束的汇聚状态,确保激光束在扫描平面的任何位置都能聚焦成一个尺寸最小、能量最集中的光斑。
3. 振镜扫描反射镜
功能与目的:系统的“光之舵手”,通过高速、精确的偏转,直接控制激光在X和Y方向上的扫描路径。
4. F-θ透镜
功能与目的:在大多数高端振镜系统中,振镜后还会配备一个F-θ透镜。它是一个经过特殊设计的平场聚焦透镜,集成了三大功能:
聚焦:将经过振镜偏转后的平行光,汇聚到工作平面上。
平场:消除场曲,确保整个像面是一个平面。
线性化:补偿光学畸变,使得光束在平面上的位移(Y)与振镜的偏转角度(θ)呈完美的线性关系(Y = f * θ)。没有它,扫描一个正方形会变成枕形或桶形。

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