前言
昨天李老师对如何选购一款适合自己的3D打印机做了分析和介绍,没看到的同学有兴趣的话可以出门左转,在历史消息里查看。昨天介绍的打印机都是属于常见的FDM(熔融堆积技术)成型技术,具体想了解的话,李老师后续可以找机会介绍一下,今天咱们来聊聊最早出现的3D打印技术,也是目前为止最成熟的3D打印技术——SLA(光固化成型技术)。
这篇文章包含这几个部分,内容有点枯燥,请细心看完。
一、历史
二、原理
三、成型工艺
四、耗材
五、优缺点
六、应用
历史
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,美国3M公司的Alan J.Hebert、日本的小玉秀男、美国UVP公司的Charles W.Hull和日本的丸谷洋二,在不同的地点提出了RP的概念,即利用连续层的选区固化产生三维实体的新思想。1986年,UVP公司 Charles W.Hull制作的SLA-1获得专利。
早期的光固化形式是利用光能的化学和热作用可使液态树脂材料产生变化的原理,对液态树脂进行有选择地光固化,就可以在不接触的情况下制造所需的三维实体模型,利用这种光固化的技术进行逐层成形的方法,称之为光固化成型法,简称SLA。
原理
用特定波长与强度的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,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。
成型工艺
首先,通过3D设计软件,就比如我们用的123D软件设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;
其次,激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径 照射到液态光敏树脂表面 , 使表面特定区域内的一层树脂固化后, 当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;
然后, 升降台下降一定距离, 固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型,
最后,将原型从树脂中取出后,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。
耗材
貌似目前只能用液态光敏树脂,感兴趣的同学可以到网上查查这个材料。
光敏树脂聚合反应
优缺点
SLA 技术的优势
1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验。
2.由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具。
3.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.使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本。
5.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。6.可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化。
SLA 技术的缺陷
1.SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高。
2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻。3.成型件多为树脂类,强度,刚度,耐热性有限,不利于长时间保存。4.预处理软件与驱动软件运算量大,与加工效果关联性太高。
5.软件系统操作复杂,入门困难;使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。
应用
SLA技术的应用范围很广的,几乎能打所有的模型,比如产品打样、模具开发、影视道具、手办制作等等,只要不是实际装配使用的模型它都有应用,而且精度很高。这里就不详细罗列了,后面有时间的话,李老师给大家详细扒一扒。
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