一种新颖的模具制造系统

　　一、概述

　　随着快速光造型技术的发展，日本三菱株式会社的CMET公司近年推出一种独特的塑胶模具制造系统，其英文名称为SolidObjectUv一LaserPlotter，简称SOUP系统。

　　该系统是一种快速光造型系统，其硬件主要包括He一Cd激光器(波长32与nm，功率20一印mw)和激光扫描系统;‘所用树脂材料是一种特殊的环氧树脂。图I为SOUP系统结构图。

　　首先，该系统要对预制模具进行三维数据模拟，再对此数据模型进行水平切片，由各层切片数据控制紫外激光束，以来回扫描的方式照射感光树脂液面，得到相应的固化层。就这样逐层固化，逐层相迭，最后就可制出一个与所给CAD数据相吻合的立体模型。因为无需铸模、压模及数控机床、故可制出任何特殊而复杂的形状，这是传统工艺无法比拟的。

　　二、硬件设备

　　根据激光扫描方式的不同，SOUP系统可分为两类，即;平面绘图机型和反射镜型。图2为平面绘图机型的原理简图。平面绘图机型扫描系统是采用一个可作平面运动的照射头，在扫描过程中可保证液面处的光斑直径始终保持不·变，因而适于制作体积较大的模型。而反射镜式扫描系统则是通过控制两个平面反射镜的转动使激光束对树脂液面进行扫描。

　　虽然在扫描过程中，随着反射镜的转动，液面处的光斑直径和形状都会有微小变化，但这种扫描方式可以获得很小的光斑直径和极高的扫描速度，能快速精确地制造出实心微型模型。此外，使用反射镜装置可以使系统的结构更加紧凑。

　　根据工作尺寸的不同，SOUP硬件又可分为四种型号，即:SOUP850, SOUP600, SOUP530和SOUP400o前三种都是平面绘图机型，而SO UP400属于反射镜型。

　　表1对SOUP系统的四种型号进行了比较。

　　SOUP系统硬件规格如下:

　　激光器:

　　类型He-Cd激光器

　　波长325nm

　　输出功率20一60mw

　　照射驱动系统(平面绘图机型):

　　xy平面最大运动速度200mm / s

　　z方向最大运动速度23mm / s

　　x. y. z方向最小位移0.001 mm

　　扫描精度一0.05--+O.OSmm

　　三、软件设备

　　1.SOUP软件的工作内容

　　1)用三维CAD系统进行数据模拟

　　2)将数据译成SID格式

　　3)编辑处理数据

　　4)设置工作条件，即确定光斑直径、定位精度、扫描速度等;如果是空心模型，则根据其内部结构特点自动设计支撑物。

　　5)制作切片数据。

　　6)编制数控程序，以控制SOUP硬件，开始制作模型。