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研究生: 張子恒
Tzu-Heng Chang
論文名稱: LCD光固化中對於圖形化的失真分析與研究
Analysis and Research on Graphical Distortion of LCD SLA technology
指導教授: 鄭正元
Jeng-Ywan Jeng
口試委員: 吳俊逸
Jun-Yi Wu
林宗翰
Tzunghan Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 110
中文關鍵詞: 手機3D列印可見光固化圖形化失真資料視覺化
外文關鍵詞: Mobile 3D Printer, Curing with Visible Light, Graphical, Distortion, data visualization
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  • 本研究主要針對在Vat Polymerization技術中運用LCD面板時,發現的列印物件特徵精度降低與邊緣銳利度不佳的問題(本3D列印系統利用手機上的LCD面板投影切層圖檔到樹脂槽底部,做下照式的光固化3D列印),為了更加直觀的瞭解此一現象的成因,針對此系統中,相較於Vat Polymerization技術的其他應用方式,如其他商用的下照式LCD列印機,差別最大的地方就是光發散角,光發散角就是指LCD面板的可視角度,LCD面板在除了3D列印以外的應用場合,可視角度越高越好,然而在3D列印中,高可視角度意味著高發散角,這會導致能量擴散不集中,導致精度降低。為了能夠改善精度降低的問題,本研究以matlab進行模擬,讓研究人員能夠瞭解曝光圖形、光發散角與樹脂固化範圍這三者之間的交互關係。
    透過過去的文獻[18][19]得知,單一像素從LCD面板中輻射出來的輻射功率(Radiant exitance),呈現高斯分布(Gaussian distribution)的狀態,為了取得LCD面板的輻射功率,以“積分球式標準校正光源”進行量測,再將取的的輻射通量(Radiant flux)除以面板面積或面板解析度,即可得到模擬所需的參數。
    最後列印測試塊並對模型進行微調,之後根據模擬結果對測試塊進行補正並列印,補正後的列印結果表明,補正測試塊中特徵圖形的幾何失真,即可得到尺寸精度高,且邊緣銳利的列印物件。


    This study is mainly aimed at reducing the accuracy of the printed object features and the poor edge sharpness when using the LCD panel in Vat Polymerization technology. (This 3D printing system uses the LCD panel on the mobile phone to project the sliced image file to the resin tank. At the bottom, for the photo-curing 3D printing of the down-light type), in order to understand the cause of this phenomenon more intuitively, other applications such as other commercial down-lit LCD columns are compared to other applications of Vat Polymerization technology. In the printing machine, the biggest difference is the light divergence angle. The light divergence angle refers to the viewing angle of the LCD panel. In applications other than 3D printing, the higher the viewing angle, the better. However, in 3D printing, the height is high. The viewing angle means a high divergence angle, which leads to a lack of concentration of energy diffusion, resulting in reduced accuracy. In order to improve the accuracy reduction problem, this study simulates with matlab, allowing researchers to understand the interaction between exposure pattern, light divergence angle and resin curing range.
    Previous studies [16] and [17] have shown that the radiated power radiated from the LCD panel by a single pixel exhibits a Gaussian distribution. In order to obtain the radiant power of the LCD panel, the "integral sphere" is used. The standard calibration source is measured, and the Radiant flux is divided by the panel area or panel resolution to obtain the parameters required for the simulation.
    Finally, the test block is printed and the model is fine-tuned, and then the test block is corrected and printed according to the simulation result. The corrected printing result indicates that the corner portion of the feature graphic in the test block is corrected, and the dimensional precision is high, and the edge is obtained. Sharp print items.

    摘要 I Abstract II 致謝 IV 目錄 V 圖目錄 VII 表目錄 IX 第1章 緒論 1 1、 前言 1 2、 研究背景與目的 2 3、 論文架構 3 第2章 文獻探討 4 1、 積層製造原理概述 4 2、 光固化的成型方式 12 3、 LCD液晶顯示器的發展與技術 14 4、 光劑量分布對樹脂固化反應的影響 24 第3章 實驗裝置 26 1、 簡介 26 2、 T3D 3DPrinter 26 3、 積分球式標準校正光源 34 4、 Matlab 36 第4章 實驗方法 37 1、 列印測試塊的設計 38 2、 量測 39 3、 模擬 39 4、 補正 46 第5章 實驗結果與討論 47 1、 手機面板輻射功率 47 2、 試片量測 48 3、 計算補正量 54 4、 補正後列印結果 58 第6章 結論 62 第7章 未來展望 63 參考文獻 65 附錄 68

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    [29] http://www.plasticslasermarking.com/laser_marking_harsh_environments.htm LENS製程
    [30] https://www.additively.com/en/learn-about/binder-jetting binder-jetting製程
    [31] http://www.custompartnet.com/wu/fused-deposition-modeling FDM
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    [33] http://www.techbang.com/posts/18161-3d-printer-technology-talk
    [34] https://baike.baidu.com/item/%E7%A7%AF%E5%88%86%E7%90%83/7696094 積分球
    [35] http://lightports.com/datasheet/Integrating%20Sphere.pdf 積分球介紹
    [36] https://www.mathworks.com/products/matlab.html Mathlab官方網站
    [37] https://zh.wikipedia.org/wiki/MATLAB Matlab
    [38] https://www.mi.com/tw/

    無法下載圖示 全文公開日期 2023/08/22 (校內網路)
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