基于LCoS的面曝光微小零件快速成形关键技术研究

研究微小结构制作的低成本高分辨率快速成形技术具有重要意义。提出以反射型液晶光阀LCoS为核心构建高分辨率动态视图发生器，利用视图发生器产生的零件截面视图作为掩膜，对树脂整层曝光选择性固化，实现微小结构制作的新型低成本高分辨率快速成形方法，并对该技术涉及的整层曝光工艺变形机理及新型曝光模式等关键技术进行研究。用抛物面反射镜、高压汞灯、匀光器、偏振转换系统、汇聚透镜、偏振分束器、LCoS及其控制器、计算机等构建视图发生器。通过对光源与光敏树脂的匹配性研究、视图平面内紫外光能分布均匀化研究，提高视图生成质量。为减小整层曝光快速成形工艺的固化变形，对分区多次曝光和像素行列间隔交替曝光等新型曝光模式及成形机理进行研究。采用动态有限元法研究整层曝光固化变形的模型，揭示该快速成形工艺的变形机理，并对新型曝光模式的曝光参数进行优化。为开发用于中间尺度结构制作的低成本高分辨率快速成形技术提供基础。