SLA光固化3D打印機光學掃描系統有數控X-Y導軌式掃描系統和振鏡式激光掃描系統兩種,對于數控X-Y導軌式掃描系統,實質上是一個在計算機控制下的二維運動一I:作臺,它帶動光纖和聚焦透鏡完成零件的二維掃描成型。該系統在X-Y平面內的動作由步進電機驅動高精密司步帶實現(若由電機作用于絲杠驅動掃描頭)。
數控X-Y導軌式掃描系統具有結構簡單、成本低、定位精度高的特點,二維導軌rf1計算機控制在X-Y平面內實現掃描,它既可以使焦點做直線運動,又可以實現小視場、小相對孔徑的條件,簡化J物鏡設計.但該系統掃描速度相對較慢,在高端設備應用中,已逐漸被振鏡掃描系統所取代。
振鏡掃描器常見于高精度大型快速成型系統,如美國3D Systems公司的SL產品多用這種掃描器。這種掃描器是一種低慣量掃描器,主要用于激光掃描場合(激光刻字、刻線、照排、舞臺藝術等),其原理是用具有低轉動慣量的轉子帶動反射鏡偏轉光束。振鏡掃描器能產生穩定狀態的偏轉,高保真度的正弦掃描以及非正弦的鋸齒、三角或任意形式掃描。
這種掃描器一般和聚焦鏡配用,在大視場范圍內進行掃描。振鏡掃描器具有低慣量、速度快、動態特性好的優點,但是它的結構復雜,對光路要求高,調整麻煩,價格較高。
振鏡式激光掃描系統主要由執行電機、反射鏡片、聚焦系統以及控制系統組成。執行電機為檢流計式有限轉角電機,其機械偏轉角一般在±20。以內,反射鏡片黏接在電機的轉軸上,通過執行電機的旋轉帶動反射鏡片的偏轉來實現激光束的偏轉,其輔助的聚焦系統有靜態聚焦方式和動態聚焦方式兩種,根據實際聚焦工作面的大小選擇不同的聚焦系統。
靜態聚焦方式又有振鏡前聚焦方式的靜態聚焦和振鏡后聚焦方式的F -O透鏡聚焦;動態聚焦方式需要輔以一個Z軸執行電機,并通過一定的機械結構將執行電機的旋轉運動轉變為聚焦透鏡的直線運動來實現動態調焦,同時加入特定的物鏡組來實現工作面上聚焦光斑的調節。
動態聚焦方式相對于靜態聚焦方式要復雜得多,為采用動態聚焦方式的振鏡式激光掃描系統,激光器發射的激光束經過擴束鏡之后,得到均勻的平行光束,然后通過動態聚焦方式的聚焦以及物鏡組的光學放大后依次投射到X軸和y軸振鏡上,最后經過兩個振鏡,二次反射到工作臺面上,形成掃描平面上的掃描點。
可以通過控制振鏡式激光掃描系統鏡片的相互協調偏轉以及動態聚焦的動態調焦來實現工作平面上任意復雜圖形的掃描。