CN114516166B - 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺 - Google Patents

一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114516166B
CN114516166B CN202111610536.1A CN202111610536A CN114516166B CN 114516166 B CN114516166 B CN 114516166B CN 202111610536 A CN202111610536 A CN 202111610536A CN 114516166 B CN114516166 B CN 114516166B
Authority
CN
China
Prior art keywords
helmet
processing technology
helmet eye
transparent black
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111610536.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114516166A (zh
Inventor
杨强
袁进
王鑫
杨裕才
黄学敏
李兰杰
邓颂明
郑华海
夏荣康
梁艺耀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongminggu Intelligent Robot Guangdong Co Ltd
Original Assignee
Zhongminggu Intelligent Robot Guangdong Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongminggu Intelligent Robot Guangdong Co Ltd filed Critical Zhongminggu Intelligent Robot Guangdong Co Ltd
Priority to CN202111610536.1A priority Critical patent/CN114516166B/zh
Publication of CN114516166A publication Critical patent/CN114516166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114516166B publication Critical patent/CN114516166B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本发明公开了一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，该工艺包括以下步骤：S1，选材，S2，3D打印成型，建模，对需要进行3D打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用3D打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出，本工艺产品在不影响材料的本质物质变化外，为满足零件的透光性和遮蔽性，特研发一种加工工艺，此工艺可以通过调整电镀层的厚度，满足不同的透光性要求，使产品具有较好的结构性能和定制效果，具有较好的市场前景和应用范围，可满足不同透光性下的使用要求，且工艺简单，制造方便，适合使用。

Description

一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺
技术领域
本发明公开了一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，属于头盔眼罩生产技术领域。
背景技术
眼罩是一个汉语词汇，指戴在眼睛上起保护或遮挡作用的东西，已成为时尚的用品，在生活旅行当中有消除疲劳和辅助睡眠的重要作用，遮光眼罩的主要作用是遮挡光线、排除干扰，营造一个适合睡眠的环境，比较适合白天和户外使用，比如中午休息，坐飞机、汽车时。但使用时一定要注意，必须保证在安全的环境下使用，否则由于不能及时对危险因素做出反应，而导致危险发生，现有的眼罩发展至今，品类多种多样，其中就包括显示屏眼罩。
一些类似眼罩的半透明零件，对外观需求较苛刻，要求搭配显示屏使用时具备透光性和遮蔽性。
在灭屏状态下，零件整体显示为全黑色，不透明；在亮屏状态时，内侧显示屏的显示内容，可以通过面罩零件显示出来，同时不暴露周边的零件结构。
产品在小批量产的制作阶段，利用3D打印成型时，正常的3D打印工艺只能做成全黑或全透明状态，很难满足透明黑的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述不足而提供一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺。
一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，该工艺包括以下步骤：
S1，选材；
a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料；
S2，3D打印成型；
a、建模，对需要进行3D打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用3D打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出；
b、建模后，再进行曲面分层，建立支撑；将UG三维软件中导出的STL文件放入切片软件Materialise Magics中进行分层切片处理；
c、设置打印AlSi10Mg头盔眼罩的激光3D打印参数：填充扫描功率：350W；填充扫描速度：1200mm/s；填充扫描线间隙：0.07mm；轮廓扫描功率：280W；轮廓扫描速度：1800mm/s；棋盘格向量数/大小：120；棋盘格扫描功率：350W(填充功率)、280W(轮廓扫描功率)；棋盘格扫描速度：1200mm/s(填充扫描速度)、1800mm/s(轮廓扫描速度)；棋盘格填充扫描线间隙：0.07mm；曲面相邻层旋转角度：67°；
d、3D打印成型工作结束；
S3，尺寸测量；
a、使用尺寸测量仪器对步骤S2，d中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量，使其满足尺寸要求；
S4，外观打磨；
a、实物扫描，获取头盔眼罩的点云数据模型；
b、对步骤S4，a中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构；
c、通过测量，获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值；
d、模型导入及特征点匹配；
e、机器人离线编程及仿真模拟；
f、生成打磨轨迹，进行实物打磨；
S5，内、外侧抛光；
a、将步骤S2，b中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中；
b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描；
c、通过激光抛光设备的AM激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理；
S6，喷漆、过UV处理；
a、将步骤S5，c中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中，进行喷漆处理；
b、将步骤S6，a中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上，并将提前配制好的UV光固化油墨倒在丝网印板的一端上；
c、丝网印刷机开始工作，丝网印板下移压住头盔眼罩UV区域，丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的UV光固化油墨施加一定压力，完成头盔眼罩过UV加工处理；
S7，内侧电镀；
a，将步骤S6，c中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中，通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作，形成电镀层；
作为优选的，所述S1，a中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料的为亚克力材质的亚克力板。
作为优选的，所述步骤S2，b中，分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚，特别是零件的一些尖角和过渡部分要重点考虑；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL格式导出，以便打印过程中可以将相关前处理信息转换成3D打印机可识别的G语言。
作为优选的，所述步骤S4，a中采用测量设备，对具有障碍物的曲面进行扫描，获取所述曲面及障碍物的点云数据模型，且测量设备为为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。
作为优选的，所述步骤S4，d中将机器人模型、步骤S4，b中的重构三维模型和步骤S4，c中获取的特征点导入同一坐标系下，将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定，使得重构三维模型变换至机器人坐标系下，最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有CAM功能的机器人离线编程软件。
作为优选的，所述步骤S5，c中AM激光为连续激光，波长为1064nm，功率为100～1000W，光斑直径为50～200μm，扫描速度为50～2000mm/s；
飞秒激光为脉冲激光，频率为1kHz～1000kHz，功率为0～180W，扫描速度1～10mm/s，波长为1030nm。
作为优选的，所述步骤S6，b中UV光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下：
光敏树脂70-90份、发光粉22-28份、玻璃微珠6-9份、光引发剂4-5份、流平剂0.5-0.9份、消泡剂0.5-0.9份、分散剂0.5-0.9份、增稠剂2.2-2.8份。
作为优选的，所述步骤S7，a中，电镀液中含有硫酸镍260-340g/L、氯化镍30-90g/L、硼酸40-60g/L、镍SA-1辅助剂DR 2-6mL/L，其pH范围为3.5-4.1，电镀温度为50-60℃，时间为150-250s，电流为600A。
作为优选的，所述步骤S7，a中，头盔眼罩的透光性可通过调整电镀层的厚度进行控制，期间需要进行多次调试。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本方法的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其中包含产品选材、3D打印成型、外观打磨、内外侧抛光、喷漆UV处理和电镀处理，本工艺产品在不影响材料的本质物质变化外，为满足零件的透光性和遮蔽性，特研发一种加工工艺，此工艺可以通过调整电镀层的厚度，满足不同的透光性要求，使产品具有较好的结构性能和定制效果，具有较好的市场前景和应用范围，可满足不同透光性下的使用要求，且工艺简单，制造方便，适合使用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，该工艺包括以下步骤：
S1，选材；
a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料；
S2，3D打印成型；
a、建模，对需要进行3D打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用3D打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出；
b、建模后，再进行曲面分层，建立支撑；将UG三维软件中导出的STL文件放入切片软件Materialise Magics中进行分层切片处理；
c、设置打印AlSi10Mg头盔眼罩的激光3D打印参数：填充扫描功率：350W；填充扫描速度：1200mm/s；填充扫描线间隙：0.07mm；轮廓扫描功率：280W；轮廓扫描速度：1800mm/s；棋盘格向量数/大小：120；棋盘格扫描功率：350W(填充功率)、280W(轮廓扫描功率)；棋盘格扫描速度：1200mm/s(填充扫描速度)、1800mm/s(轮廓扫描速度)；棋盘格填充扫描线间隙：0.07mm；曲面相邻层旋转角度：67°；
d、3D打印成型工作结束；
S3，尺寸测量；
a、使用尺寸测量仪器对步骤S2，d中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量，使其满足尺寸要求；
S4，外观打磨；
a、实物扫描，获取头盔眼罩的点云数据模型；
b、对步骤S4，a中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构；
c、通过测量，获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值；
d、模型导入及特征点匹配；
e、机器人离线编程及仿真模拟；
f、生成打磨轨迹，进行实物打磨；
S5，内、外侧抛光；
a、将步骤S2，b中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中；
b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描；
c、通过激光抛光设备的AM激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理；
S6，喷漆、过UV处理；
a、将步骤S5，c中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中，进行喷漆处理；
b、将步骤S6，a中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上，并将提前配制好的UV光固化油墨倒在丝网印板的一端上；
c、丝网印刷机开始工作，丝网印板下移压住头盔眼罩UV区域，丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的UV光固化油墨施加一定压力，完成头盔眼罩过UV加工处理；
S7，内侧电镀；
a，将步骤S6，c中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中，通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作，形成电镀层；
作为本发明的一种优选技术方案，所述S1，a中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料的为亚克力材质的亚克力板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2，b中，分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚，特别是零件的一些尖角和过渡部分要重点考虑；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL格式导出，以便打印过程中可以将相关前处理信息转换成3D打印机可识别的G语言。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4，a中采用测量设备，对具有障碍物的曲面进行扫描，获取所述曲面及障碍物的点云数据模型，且测量设备为为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4，d中将机器人模型、步骤S4，b中的重构三维模型和步骤S4，c中获取的特征点导入同一坐标系下，将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定，使得重构三维模型变换至机器人坐标系下，最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有CAM功能的机器人离线编程软件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S5，c中AM激光为连续激光，波长为1064nm，功率为100～1000W，光斑直径为50～200μm，扫描速度为50～2000mm/s；
飞秒激光为脉冲激光，频率为1kHz～1000kHz，功率为0～180W，扫描速度1～10mm/s，波长为1030nm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S6，b中UV光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下：
光敏树脂70-90份、发光粉22-28份、玻璃微珠6-9份、光引发剂4-5份、流平剂0.5-0.9份、消泡剂0.5-0.9份、分散剂0.5-0.9份、增稠剂2.2-2.8份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S7，a中，电镀液中含有硫酸镍260-340g/L、氯化镍30-90g/L、硼酸40-60g/L、镍SA-1辅助剂DR2-6mL/L，其pH范围为3.5-4.1，电镀温度为50-60℃，时间为150-250s，电流为600A。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S7，a中，头盔眼罩的透光性可通过调整电镀层的厚度进行控制，期间需要进行多次调试。
实施例一：
一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，该工艺包括以下步骤：
S1，选材；
a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料；
S2，3D打印成型；
a、建模，对需要进行3D打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用3D打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出；
b、建模后，再进行曲面分层，建立支撑；将UG三维软件中导出的STL文件放入切片软件Materialise Magics中进行分层切片处理；
c、设置打印AlSi10Mg头盔眼罩的激光3D打印参数：填充扫描功率：350W；填充扫描速度：1200mm/s；填充扫描线间隙：0.07mm；轮廓扫描功率：280W；轮廓扫描速度：1800mm/s；棋盘格向量数/大小：120；棋盘格扫描功率：350W(填充功率)、280W(轮廓扫描功率)；棋盘格扫描速度：1200mm/s(填充扫描速度)、1800mm/s(轮廓扫描速度)；棋盘格填充扫描线间隙：0.07mm；曲面相邻层旋转角度：67°；
d、3D打印成型工作结束；
S3，尺寸测量；
a、使用尺寸测量仪器对步骤S2，d中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量，使其满足尺寸要求；
S4，外观打磨；
a、实物扫描，获取头盔眼罩的点云数据模型；
b、对步骤S4，a中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构；
c、通过测量，获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值；
d、模型导入及特征点匹配；
e、机器人离线编程及仿真模拟；
f、生成打磨轨迹，进行实物打磨；
S5，内、外侧抛光；
a、将步骤S2，b中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中；
b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描；
c、通过激光抛光设备的AM激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理；
S6，喷漆、过UV处理；
a、将步骤S5，c中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中，进行喷漆处理；
b、将步骤S6，a中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上，并将提前配制好的UV光固化油墨倒在丝网印板的一端上；
c、丝网印刷机开始工作，丝网印板下移压住头盔眼罩UV区域，丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的UV光固化油墨施加一定压力，完成头盔眼罩过UV加工处理；
S7，内侧电镀；
a，将步骤S6，c中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中，通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作，形成电镀层；
在本实施例中，所述S1，a中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料的为亚克力材质的亚克力板。
在本实施例中，所述步骤S2，b中，分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚，特别是零件的一些尖角和过渡部分要重点考虑；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL格式导出，以便打印过程中可以将相关前处理信息转换成3D打印机可识别的G语言。
在本实施例中，所述步骤S4，a中采用测量设备，对具有障碍物的曲面进行扫描，获取所述曲面及障碍物的点云数据模型，且测量设备为为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。
在本实施例中，所述步骤S4，d中将机器人模型、步骤S4，b中的重构三维模型和步骤S4，c中获取的特征点导入同一坐标系下，将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定，使得重构三维模型变换至机器人坐标系下，最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有CAM功能的机器人离线编程软件。
在本实施例中，所述步骤S5，c中AM激光为连续激光，波长为1064nm，功率为100～1000W，光斑直径为50～200μm，扫描速度为50～2000mm/s；
飞秒激光为脉冲激光，频率为1kHz～1000kHz，功率为0～180W，扫描速度1～10mm/s，波长为1030nm。
在本实施例中，所述步骤S6，b中UV光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下：
光敏树脂70-90份、发光粉22-28份、玻璃微珠6-9份、光引发剂4-5份、流平剂0.5-0.9份、消泡剂0.5-0.9份、分散剂0.5-0.9份、增稠剂2.2-2.8份。
在本实施例中，所述步骤S7，a中，电镀液中含有硫酸镍260-340g/L、氯化镍30-90g/L、硼酸40-60g/L、镍SA-1辅助剂DR 2-6mL/L，其pH范围为3.5-4.1，电镀温度为50-60℃，时间为150-250s，电流为600A。
在本实施例中，所述步骤S7，a中，头盔眼罩的透光性可通过调整电镀层的厚度进行控制，期间需要进行多次调试。
实施例二：
一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，该工艺包括以下步骤：
S1，选材；
a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料；
S2，3D打印成型；
a、建模，对需要进行3D打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用3D打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出；
b、建模后，再进行曲面分层，建立支撑；将UG三维软件中导出的STL文件放入切片软件Materialise Magics中进行分层切片处理；
c、设置打印AlSi10Mg头盔眼罩的激光3D打印参数：填充扫描功率：350W；填充扫描速度：1200mm/s；填充扫描线间隙：0.07mm；轮廓扫描功率：280W；轮廓扫描速度：1800mm/s；棋盘格向量数/大小：120；棋盘格扫描功率：350W(填充功率)、280W(轮廓扫描功率)；棋盘格扫描速度：1200mm/s(填充扫描速度)、1800mm/s(轮廓扫描速度)；棋盘格填充扫描线间隙：0.07mm；曲面相邻层旋转角度：67°；
d、3D打印成型工作结束；
S3，尺寸测量；
a、使用尺寸测量仪器对步骤S2，d中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量，使其满足尺寸要求；
S4，外观打磨；
a、实物扫描，获取头盔眼罩的点云数据模型；
b、对步骤S4，a中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构；
c、通过测量，获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值；
d、模型导入及特征点匹配；
e、机器人离线编程及仿真模拟；
f、生成打磨轨迹，进行实物打磨；
S5，内、外侧抛光；
a、将步骤S2，b中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中；
b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描；
c、通过激光抛光设备的AM激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理；
S6，喷漆、过UV处理；
a、将步骤S5，c中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中，进行喷漆处理；
b、将步骤S6，a中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上，并将提前配制好的UV光固化油墨倒在丝网印板的一端上；
c、丝网印刷机开始工作，丝网印板下移压住头盔眼罩UV区域，丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的UV光固化油墨施加一定压力，完成头盔眼罩过UV加工处理；
S7，内侧电镀；
a，将步骤S6，c中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中，通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作，形成电镀层；
在本实施例中，所述S1，a中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料的为亚克力材质的亚克力板。
在本实施例中，所述步骤S2，b中，分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚，特别是零件的一些尖角和过渡部分要重点考虑；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL格式导出，以便打印过程中可以将相关前处理信息转换成3D打印机可识别的G语言。
在本实施例中，所述步骤S4，a中采用测量设备，对具有障碍物的曲面进行扫描，获取所述曲面及障碍物的点云数据模型，且测量设备为为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。
在本实施例中，所述步骤S4，d中将机器人模型、步骤S4，b中的重构三维模型和步骤S4，c中获取的特征点导入同一坐标系下，将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定，使得重构三维模型变换至机器人坐标系下，最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有CAM功能的机器人离线编程软件。
在本实施例中，所述步骤S5，c中AM激光为连续激光，波长为1064nm，功率为100～1000W，光斑直径为50～200μm，扫描速度为50～2000mm/s；
飞秒激光为脉冲激光，频率为1kHz～1000kHz，功率为0～180W，扫描速度1～10mm/s，波长为1030nm。
在本实施例中，所述步骤S6，b中UV光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下：
光敏树脂70-90份、发光粉22-28份、玻璃微珠6-9份、光引发剂4-5份、流平剂0.5-0.9份、消泡剂0.5-0.9份、分散剂0.5-0.9份、增稠剂2.2-2.8份。
在本实施例中，所述步骤S7，a中，电镀液中含有硫酸镍260-340g/L、氯化镍30-90g/L、硼酸40-60g/L、镍SA-1辅助剂DR 2-6mL/L，其pH范围为3.5-4.1，电镀温度为50-60℃，时间为150-250s，电流为600A。
在本实施例中，所述步骤S7，a中，头盔眼罩的透光性可通过调整电镀层的厚度进行控制，期间需要进行多次调试。
另外，在本实施例中，需要注意的是：
1、3D打印的塑胶料较脆，特别是亚克力材质更容易破裂，抛光及存放、搬运时容易断裂，需要谨慎小心；
2、塑胶件较易内缩变形，需要在实际实施时，精准控制温度。
本工艺为一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其中包含产品选材、3D打印成型、外观打磨、内外侧抛光、喷漆UV处理和电镀处理，本工艺产品在不影响材料的本质物质变化外，为满足零件的透光性和遮蔽性，特研该种加工工艺，此工艺可以通过调整电镀层的厚度，满足不同的透光性要求。是产品具有较好的结构性能和定制效果，具有较好的市场前景和应用范围，可满足不同透光性下的使用要求，且工艺简单，制造方便，适合使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：
S1，选材；
a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料；
S2，3D 打印成型；
a、建模，对需要进行 3D 打印成型的头盔眼罩进行设计，且将设计的线框图形导入 UG三维软件中，通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模，同时采用 3D 打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出；
b、建模后，再进行曲面分层，建立支撑；将 UG 三维软件中导出的 STL文件放入切片软件Materialise Magics 中进行分层切片处理；
c、设置打印 AlSi10Mg 头盔眼罩的激光 3D 打印参数：填充扫描功率：350W；填充扫描速度：1200mm/s；填充扫描线间隙：0.07mm；轮廓扫描功率：280W；轮廓扫描速度：1800mm/s；棋盘格向量数/大小：120；棋盘格扫描功率：填充功率 350W、轮廓扫描功率 280W；棋盘格扫描速度：填充扫描速度 1200mm/s、轮廓扫描速度1800mm/s；棋盘格填充扫描线间隙：0.07mm；曲面相邻层旋转角度：67°；
d、3D 打印成型工作结束；
S3，尺寸测量；
a、使用尺寸测量仪器对步骤 S2，d 中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量，使其满足尺寸要求；
S4，外观打磨；
a、实物扫描，获取头盔眼罩的点云数据模型；
b、对步骤 S4，a 中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构；
c、通过测量，获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值；
d、模型导入及特征点匹配；
e、机器人离线编程及仿真模拟；
f、生成打磨轨迹，进行实物打磨；
S5，内、外侧抛光；
a、将步骤 S2，b 中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中；
b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层，AM 激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描；
c、通过激光抛光设备的 AM 激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理；
S6，喷漆、过 UV 处理；
a、将步骤 S5，c 中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中，进行喷漆处理；
b、将步骤 S6，a 中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上，并将提前配制好的 UV 光固化油墨倒在丝网印板的一端上；
c、丝网印刷机开始工作，丝网印板下移压住头盔眼罩 UV 区域，丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的 UV 光固化油墨施加一定压力，完成头盔眼罩过UV 加工处理；
S7，内侧电镀；
a，将步骤 S6，c 中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中，通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作，形成电镀层。
2.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：所述S1，a 中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料为亚克力材质的亚 克力板。
3.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S2，b 中，分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚，重点考虑零件的一些尖角和过渡部分；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL 格式导出，以便打印过程中将相关前处理信息转换成 3D 打印机可识别的 G 语言。
4.根据权利要求 3 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S4，a 中采用测量设备，对具有障碍物的曲面进行扫描，获取所述曲面及障碍物的点云数据模型，且测量设备为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。
5.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S4，d 中将机器人模型、步骤 S4，b 中的重构三维模型和步骤 S4，c 中获取的特征点导入同一坐标系下，将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定，使得重构三维模型变换至机器 人坐标系下，最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有 CAM 功能的机器人离线编程软件。
6.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S5，c 中 AM 激光为连续激光，波长为 1064nm，功率为 100~1000W，光斑直径为 50~200 μm，扫描速度为 50~2000mm/s；
飞秒激光为脉冲激光，频率为 1kHz~1000kHz，功率为 0~180W，扫描速度 1~10mm/s，波长为 1030nm。
7.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S6，b 中 UV 光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下：
光敏树脂 70-90 份、发光粉 22-28 份、玻璃微珠 6-9 份、光引发剂 4-5份、流平剂0.5-0.9 份、消泡剂 0.5-0.9 份、分散剂 0.5-0.9 份、增稠剂 2.2-2.8份。
8.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S7，a 中，电镀液中含有硫酸镍 260-340 g/L、氯化镍 30-90g/L、硼酸 40-60g/L、镍 SA-1辅助剂 DR 2-6mL/L，其 pH 范围为 3.5-4.1，电镀温度为 50-60℃ ，时间为 150-250s，电流为 600A。
9.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺，其特征在于：步骤S7，a 中，头盔眼罩的透光性通过调整电镀层的厚度进行控制，期间需要进行多次调试。
CN202111610536.1A 2021-12-27 2021-12-27 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺 Active CN114516166B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111610536.1A CN114516166B (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111610536.1A CN114516166B (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114516166A CN114516166A (zh) 2022-05-20
CN114516166B true CN114516166B (zh) 2024-03-29

Family

ID=81596778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111610536.1A Active CN114516166B (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114516166B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106202779A (zh) * 2016-07-20 2016-12-07 重庆电子工程职业学院 一种快速原型设计的方法
CN106361455A (zh) * 2016-10-13 2017-02-01 成都优材科技有限公司 牙科金属修复体的3d打印成型方法
CN107004296A (zh) * 2014-08-04 2017-08-01 脸谱公司 用于对虚拟现实环境的遮挡面部进行重构的方法和系统
KR20170136206A (ko) * 2016-06-01 2017-12-11 (주)비젼케이엔에스 3차원 입체 스캐너와 ｎｃ 가공머신을 이용한 인체용 보조기 임시모형 제작 시스템 및 인체용 보조기 임시모형 제작 방법
CN207704135U (zh) * 2017-04-26 2018-08-07 姚云芬 一种一体可调vr眼镜

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190054347A1 (en) * 2015-08-18 2019-02-21 Michael Saigh Wearable sports guidance communication system and developers tool kit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107004296A (zh) * 2014-08-04 2017-08-01 脸谱公司 用于对虚拟现实环境的遮挡面部进行重构的方法和系统
KR20170136206A (ko) * 2016-06-01 2017-12-11 (주)비젼케이엔에스 3차원 입체 스캐너와 ｎｃ 가공머신을 이용한 인체용 보조기 임시모형 제작 시스템 및 인체용 보조기 임시모형 제작 방법
CN106202779A (zh) * 2016-07-20 2016-12-07 重庆电子工程职业学院 一种快速原型设计的方法
CN106361455A (zh) * 2016-10-13 2017-02-01 成都优材科技有限公司 牙科金属修复体的3d打印成型方法
CN207704135U (zh) * 2017-04-26 2018-08-07 姚云芬 一种一体可调vr眼镜

Also Published As

Publication number Publication date
CN114516166A (zh) 2022-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. The research status and development trend of additive manufacturing technology
CN207070526U (zh) 一种玻璃盖板
CN107160104B (zh) 一种用3d打印加工船模的方法
CN111347703B (zh) 一种3d效果手机后盖的制作方法
CN108437469A (zh) 一种基于3d技术的个体定制式方法
CN102201291A (zh) 键盘键帽结构的制作方法
CN104802414A (zh) 一种三维打印设备及三维打印方法
CN105212452B (zh) 一种雕刻有个性化人像浮雕的吊坠体的制造方法
CN114516166B (zh) 一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺
CN108215201A (zh) 一种人体模型三维打印方法
CN106163145A (zh) 透光外壳的制造方法、设备、透光外壳及电子产品
CN104401007A (zh) 一种三维彩色喷墨增材打印机
CN205058616U (zh) 单激光器双工位三维打印固化系统
CN109671146B (zh) 3d图案镭雕喷涂工艺
CN202009544U (zh) 一种电子产品外壳
CN208245814U (zh) 一种选区激光熔覆与磨削原位复合制造装置
CN102320215A (zh) 一种水晶工艺品的制造方法
DE102007034005A1 (de) Verfahren zum Entwerfen und Verfahren zum Herstellen von einem Zahnersatzteil, Vorrichtungen und computerlesbare Datenträger dazu sowie Zahnersatzteil
CN103302241A (zh) 一次成型全立体无缝镂空饰品配件的生产工艺
CN103361686B (zh) 一种手机模型产品的外表面的镀铬效果的加工方法
CN103817853A (zh) 一种注塑件表面处理工艺
JPH0811218A (ja) 光造形における異材質複合成形体およびその成形法
JP2013047640A (ja) 金属調計器板、及び、その製造方法
CN113928053A (zh) 一种新型规则皮纹制作工艺
CN112505919A (zh) 一种反射式投影成像的金属表面及加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant