图文形式讲解3D打印机光固化成型技术(SLA)

发布时间:2022-06-29 作者:哈工三维 来源:www.hrg3d.com

前面小编给大家分享了3D打印机光固化成型技术(SLA)的原理,应用范围以及3D打印机光固化成型技术(SLA)的优优势,有粉丝说还是不怎理解,今天哈工三维小编我就以图文的形式来给大家具体的讲解下3D打印机光固化成型技术(SLA)。
 


大型SLA光固化3D打印机

3D打印机光固化成型技术(SLA)简介


SLA技术,全称为立体光固化成型法(Stereo lithography Appearance),是用激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,周而复始,这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实现商业化、实用化的3d打印技术,也是3D打印的第一项专利技术,SLA立体光固化成型法最早于20世纪70年代末到80年代初期,经过多年的发展,SLA光固化3D打印技术也是目前最成熟的技术。
 

SLA 技术原理


光固化成型技术(SLA)是基于液态光敏树脂的聚合原理进行工作的,采用紫外光或激光作为光源,并将激光束汇聚成0.1mm左右的光斑。依靠反光振镜的运动,引导激光束在XY平面扫描。液态树脂在光照射下迅速发生光聚合反应并从液态转变为固态(即使用光聚合物通过紫外线照射来固化)。

SLA 技术原理解析图
 

3D打印机光固化成型技术(SLA)制作产品模型流程

 
3D打印机光固化成型技术(SLA)制作产品模型一般可分为前处理、成型制作、清理和后固化处理四个阶段:

(1)前处理阶段:主要内容是围绕打印模型的数据准备工作,具体包括将CAD设计模型转化为STL文件格式、确定摆放方位、施加支撑和切片分层等步骤。

(2)光固化成型阶段:光敏对脂原材料的温度达到预设的合理温度后,机器在成型室里铺上一层液态光敏树脂,通过刮板扫平后,由紫外光照射进成型室并将之固化。随后,陈放液态光敏树脂的升降式工作台将下降几分之一毫米,铺上新的液态光敏树脂。刮板继续扫平新铺的液态光敏树脂层,紫外光会透过新液态光敏树脂层将其与前一层液态光敏树脂固化在一起。此过程将一直持续,直到3D物体打印完成。

(3)清洗阶段:清洗模型主要是去除多余的液态树脂,去除并修整原型的支撑结构,以及打磨逐层固化形成的台阶纹理。

(4)后固化阶段:将清洗后的模型放入紫外线箱照射,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
 

SLA光固化3D打印机打样出的成品

3D打印机光固化成型技术(SLA)优势与劣势:


 (1)优势:  ①光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,经过时间的检验,技术成熟度高。  ②由CAD数字模型直接制成原型,光敏反应过程便捷,成型速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具。  ③原型精度高,可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。  ④表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。  ⑤使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本。  ⑥为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。  ⑦可联机操作,可远程控制,系统一旦开始工作,构建零件的全过程完全自动运行,无需专人看管,利于生产的自动化。

(2)劣势:  ①SLA技术设备造价比较高,使用和维护成本也会提升。  ②SLA技术类型的3D打印机所使用的光敏树脂具有一定的化学成分,操作人员在使用时必须具备防护措施,对工作环境要求苛刻。  ③成型件多为光敏树脂类,强度、刚度、耐热性有限,且对环境有污染,不能与真正的制成品相比,不利于长时间保存。  ④核心技术被少数公司垄断,技术和市场潜力未被全部挖掘。  ⑤预处理软件与驱动软件运算量大,与加工效果关联性太高。  ⑥软件系统操作复杂,入门困难。
 

SLA技术光固化成型图

3D打印机光固化成型技术(SLA)应用行业

 
在当前应用较多的几种快速成型工艺方法中,光固化成型由于具有成型过程自动化程度高、制作原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点而广泛应用于航空、汽车、电器、消费品以及医疗等行业。

(1)SLA技术在航空航天领域的应用: 在航空航天领域,SLA模型可直接用于风洞试验,进行可制造性、可装配性检验。 利用光固化成型技术可以制作出多种弹体外壳,装上传感器后便可直接进行风洞试验。通过这样的方法避免了制作复杂曲面模的成本和时间,从而可以更快地从多种设计方案中筛选出最优的整流方案,在整个开发过程中大大缩短了验证周期和开发成本。

(2)SLA技术在鞋业领域的应用:在鞋业制作领域,3D打印机光固化成型技术(SLA)使鞋类产品的个性化设计与小批量生产成为可能,使生产流程更加简短和灵活。传统的鞋业设计制造,多种复杂的工艺流程,而且无法满足多孔网格复杂结构。所以很多鞋业大佬都瞄准了3D打印行业所带来的价值纷纷引入3D打印设备进行研发生产3D打印鞋项目,3D打印鞋还有很多的优势具体的大家可以去看看小编上次分享的:3D打印在制鞋领域有那些优势?
 

(3)SLA技术在其他制造领域的应用: 光固化快速成型技术除了在航空航天领域有较为重要的应用之外,在汽车领域、模具制造、电器和铸造领域等其他制造领域的应用也非常重要且广泛。 以汽车制造为例:现代汽车生产的特点就是产品的多型号、短周期。为了满足不同的生产需求,就需要不断地改型。对于形状、结构十分复杂的零件,可以用光固化成型技术制作零件原型,以验证设计人员的设计思想,并利用零件原型做功能性和装配性检验。 光固化成型技术在汽车行业还可以与逆向工程技术、快速模具制造技术相结合,用于汽车车身设计、前后保险杆总成试制、内饰门板等结构样件、功能样件试制、赛车零件制作等。

好了关于3D打印机光固化成型技术(SLA)就介绍到这里,湖南哈工三维科技有限公司是国内专业的3D打印机研发及制造商,专注于3D打印技术开发及综合应用。了解更多3D行业技术知识,探讨3D行业发展动态请关注我们。

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