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自动曝光体积增材制造

光学 2025-01-17 v1 应用物理

摘要

体积增材制造(VAM)通过连续体积光照图案实现高速打印和自由设计,这与传统的vat光敏化成技术不同,后者使用简短的顺序(2D)平面或(1D)点局部曝光。体积光照图案的缺点是曝光窗口较小。由于通过建造体积的光投射导致背景剂量非零,轻度过曝会迅速导致体外颗粒固化。对于体积VAM,正确的曝光时间对实现高可重复性至关重要,但我们发现正确的曝光时间因树脂历史而异,差异可达近40%。目前,体积VAM的曝光时间基于主观的人类确定打印完成时间,该方法繁琐且可重复性差。本文实现了一种用于体积VAM的稳健自动曝光程序,通过实时处理光散射数据,实现准确且可重复的打印,无需人工干预。所得结果的打印保真度和可重复性接近,甚至在某些情况下超过了商业树脂3D打印机。我们展示了自动曝光VAM在多种小正负特征几何形状上的广泛适用性。自动曝光VAM的可重复性和准确性允许构建多部件物体,满足增材制造技术的主要需求。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.09332,
  title  = {Automatic exposure volumetric additive manufacturing},
  author = {Antony Orth and Yujie Zhang and Katherine Houlahan and Daniel Webber and Hao Li and Nicolas Milliken and Joshua Latimer and Derek Aranguren van Egmond and Bosco Yu and Jonathan Boisvert and Chantal Paquet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09332},
  year   = {2025}
}