SLA光固化3D打印机光学扫描系统有数控X-Y导轨式扫描系统和振镜式激光扫描系统两种,对于数控X-Y导轨式扫描系统,实质上是一个在计算机控制下的二维运动一I:作台,它带动光纤和聚焦透镜完成零件的二维扫描成型。该系统在X-Y平面内的动作由步进电机驱动高精密司步带实现(若由电机作用于丝杠驱动扫描头)。
数控X-Y导轨式扫描系统具有结构简单、成本低、定位精度高的特点,二维导轨rf1计算机控制在X-Y平面内实现扫描,它既可以使焦点做直线运动,又可以实现小视场、小相对孔径的条件,简化J物镜设计.但该系统扫描速度相对较慢,在高端设备应用中,已逐渐被振镜扫描系统所取代。
振镜扫描器常见于高精度大型快速成型系统,如美国3D Systems公司的SL产品多用这种扫描器。这种扫描器是一种低惯量扫描器,主要用于激光扫描场合(激光刻字、刻线、照排、舞台艺术等),其原理是用具有低转动惯量的转子带动反射镜偏转光束。振镜扫描器能产生稳定状态的偏转,高保真度的正弦扫描以及非正弦的锯齿、三角或任意形式扫描。
这种扫描器一般和聚焦镜配用,在大视场范围内进行扫描。振镜扫描器具有低惯量、速度快、动态特性好的优点,但是它的结构复杂,对光路要求高,调整麻烦,价格较高。
振镜式激光扫描系统主要由执行电机、反射镜片、聚焦系统以及控制系统组成。执行电机为检流计式有限转角电机,其机械偏转角一般在±20。以内,反射镜片黏接在电机的转轴上,通过执行电机的旋转带动反射镜片的偏转来实现激光束的偏转,其辅助的聚焦系统有静态聚焦方式和动态聚焦方式两种,根据实际聚焦工作面的大小选择不同的聚焦系统。
静态聚焦方式又有振镜前聚焦方式的静态聚焦和振镜后聚焦方式的F -O透镜聚焦;动态聚焦方式需要辅以一个Z轴执行电机,并通过一定的机械结构将执行电机的旋转运动转变为聚焦透镜的直线运动来实现动态调焦,同时加入特定的物镜组来实现工作面上聚焦光斑的调节。
动态聚焦方式相对于静态聚焦方式要复杂得多,为采用动态聚焦方式的振镜式激光扫描系统,激光器发射的激光束经过扩束镜之后,得到均匀的平行光束,然后通过动态聚焦方式的聚焦以及物镜组的光学放大后依次投射到X轴和y轴振镜上,最后经过两个振镜,二次反射到工作台面上,形成扫描平面上的扫描点。
可以通过控制振镜式激光扫描系统镜片的相互协调偏转以及动态聚焦的动态调焦来实现工作平面上任意复杂图形的扫描。