【摘 要】
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近年来光固化领域的面曝光体成形成为研究热点,本文以紫外曝光为主线,选择臭氧掩模方法中的均匀曝光方案、匹配树脂材料开发,和陶瓷增强液晶（LC）掩模工艺等关键技术开展研究,主要内容如下:（1）围绕臭氧掩模面曝光方法,分析了掩模封闭体中的光化学反应过程,依据氧气臭氧分子结构、能级,揭示了紫外光作用下臭氧光解中各组态的能级问题。使用等离子放电无极灯辐射的254nm为曝光固化能源,利用方棒匀光系统,分别仿真
【基金项目】
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国家自然基金面上项目:《双紫外臭氧动态掩模高效制造大尺度零件原型的方法研究》,项目编号:NO.5187542； 陕西省重点研发计划项目:《工业级 LED大尺寸面曝光成形技术开发与应用》,项目编号:2019GY-102；
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近年来光固化领域的面曝光体成形成为研究热点,本文以紫外曝光为主线,选择臭氧掩模方法中的均匀曝光方案、匹配树脂材料开发,和陶瓷增强液晶（LC）掩模工艺等关键技术开展研究,主要内容如下:（1）围绕臭氧掩模面曝光方法,分析了掩模封闭体中的光化学反应过程,依据氧气臭氧分子结构、能级,揭示了紫外光作用下臭氧光解中各组态的能级问题。使用等离子放电无极灯辐射的254nm为曝光固化能源,利用方棒匀光系统,分别仿真单颗无极灯光源距接受面的距离为5mm、6mm、7mm的光场分布;而后,使用复眼透镜使多颗无极灯均布,在总功率为700W的阵列时,分别仿真多颗无极灯距复眼接受面距离为20mm、25mm、30mm的光场分布,并根据仿真光场的平均辐照度、光照均匀度和遗失光强进行分析,得到较好的均匀曝光方案。（2）为匹配254nm固化开发了一种光敏树脂体系材料,初步验证其固化性能。根据光敏树脂成分的选取原则,选取EA-A、EA-F和PUA组合为预聚物,TPGDA和ETPTA组合为稀释剂,以及254nm的光引发剂,通过改变各成分的配比,以及含量,以黏度、固化时间和固化后硬度为指标,采用控制变量法梯度实验对比各指标后,得到各成分和含量的最佳匹配方案。（3）采用氧化铝增强光敏树脂材料,开展LC掩模工艺研究。采取单因素分析方法,分别研究曝光时间、底层曝光时间、灭灯时间对制件精度和力学性能的影响;基于正交试验和信噪比分析的方法,以Z向尺寸精度和硬度为评价指标,通过极差分析以优化工艺,根据优化后的工艺参数,该工艺参数在商业化三维面部艺术化模型制作中得到应用验证。
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