3D打印工艺之SLA光固化3D打印

今天小编海域广3D为您讲解光固化3D打印机工艺，光固化快速成型工艺是有史以来第一个3D打印技术,它是在桶(或一池)液态感光性树脂内通过使用计算机控制的激光束来构建
3D物体。第一台光固化快速成型3D打印机由3 D Systems制造,也被称为“光固化快速成型设备”或"SLA"。在大多数的SLA硬件上,物体都是在穿孔的制作平台上进行创建,这个平台位于桶中感光性树脂表面。然后U潋光束在液体表面勾勒出物体的第一层形状,这可起到固定作用,然后制作平台稍微降低一点。接着更多的液态感光树脂流到物体第一层的上面,或者通过机械装置使池中表面液体强行穿过物体第一层,再用激光勾画出下ー层并固定。反复重复此过程直至打印完整个物体。最后制作平台回到表面并与物体脱离。

图展示了传统的光固化快速成型

3D打印法的有些打印机的技术是反向的,激光束由透明感光性树脂桶底部开始固化物体层和材料挤出工艺一样,使用光固化快速成型技术3D丁印的物体通常也需要附加的结构来作为延伸和孤体的支撑点。打印完成后将这些支撑点分离或用工具去除。然后再使用溶剂对物体进行清理,最后用水冲洗,就可以得到一个完整清洁的物体。很多物体还需要在UV炉中进行调整。如果将在透明树脂中打印的物体暴露于阳光下,那么要对其喷漆以防止色。有时物体还可以利用玻璃珠来改善表面质量,或者用喷气磨砂法来进行抛光。

与材料挤压技术不同,光固化快速成型技术是十分精确的,由它打印出来的物体表面都很光滑。目前最大的生产型光固化快速成型打印机是3 D Systems公司的双激光3D打印机ProX950,它的打印体积可达1500毫米x750亳米×550毫米(59英寸×29.5英すx21.65英す)最大打印重量为150公斤。该硬件X轴和Y轴的精度为0.025毫米,而其售价则为99万美元虽然在分辨率和表面质量方面,光固化快速成型是一项高品质的3D丁印技术,但是其昂贵的价格把专业消费者和小型企业都拒之门外。然而,最近由于市场上出现了几款小型低成本的光固化快速成型3D打印机,这种状况正在逐步改变。2011年11月, Asiga公司推出了

一款桌面光固化快速成型打印机,售价在7000美元以下。2013年5月,Formlabs推出了一款叫作Fom1的桌面光固化快速成型打印机,售价为3299美元(2014年6月,Fom1升级为Fom1+)Form+在制作平台底部固化物体层,制作平台先与感光性树脂浅池基接触。浅池基是一个涂有硅的光学适明盒,激光束投射在上面从而固化物体层。当各层打印完成后,浅池基稍稍倾斜,随着制作平台的上升,在浅池回到水平位置之前将物体的底部与硅层分离。该动作为最后个物体层重新涂上新的感光性树脂,如此反复。Form1+的打印体积为125毫米×125亳米x165毫米(4.9英寸x4.9英寸x6.6英寸),可实现的最小层厚仅为0.025毫米。由于其反向的工艺,Form1+和相似的硬件可能需要在物体上添加坚硬的支撑结构如果没有支撑结构,零部件会在打印过程中回落到感光性树脂桶中，3 D Systemsl同样不甘示弱,于2014年3月推出了一款名为 Projet200的“微型SLA"打印机。它的售价是4900美元,打印体积为43毫米×27毫米×150毫米(1.69英す×1.06英すx5.9英す)。

2014年5月,软件巨头 Autodesk还宣布其打算推出一款基于新型" Spark"”开源平台的桌面光固化快速成型打印机,预计售价约为5000美元当光固化快速成型技术最初被发明出来的时候,只能使用脆性树脂持打印物体。因此,它通常用于制造生产模具,或者制作概念模型和展示模型。现在已经开发出了各种形式的感光树脂。包括橡胶状塑料、ABS和其他热塑性塑料的替代品、阻燃材料、纯树脂,以及专门用于牙科模型和珠宝设计的特殊感光树脂。所以,光固化快速成型技术还在继续生产模具和试制模型,同时也开始用于制造最终产品或零部件。但是感光树脂的价格仍然高于热塑性挤压材料。例如,SLA3D打印机Form1+消耗一升树脂的费用为149美元。