前面小編給大家分享了3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)的原理,應(yīng)用范圍以及3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)的優(yōu)優(yōu)勢,有粉絲說還是不怎理解,今天哈工三維小編我就以圖文的形式來給大家具體的講解下3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)。
大型SLA光固化3D打印機(jī)
3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)簡介
SLA技術(shù),全稱為立體光固化成型法(Stereo lithography Appearance),是用激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,周而復(fù)始,這樣層層疊加構(gòu)成一個三維實體。SLA是最早實現(xiàn)商業(yè)化、實用化的3d打印技術(shù),也是3D打印的第一項專利技術(shù),SLA立體光固化成型法最早于20世紀(jì)70年代末到80年代初期,經(jīng)過多年的發(fā)展,SLA光固化3D打印技術(shù)也是目前最成熟的技術(shù)。
SLA 技術(shù)原理
光固化成型技術(shù)(SLA)是基于液態(tài)光敏樹脂的聚合原理進(jìn)行工作的,采用紫外光或激光作為光源,并將激光束匯聚成0.1mm左右的光斑。依靠反光振鏡的運動,引導(dǎo)激光束在XY平面掃描。液態(tài)樹脂在光照射下迅速發(fā)生光聚合反應(yīng)并從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)(即使用光聚合物通過紫外線照射來固化)。
SLA 技術(shù)原理解析圖
3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)制作產(chǎn)品模型流程
3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)制作產(chǎn)品模型一般可分為前處理、成型制作、清理和后固化處理四個階段:
(1)前處理階段:主要內(nèi)容是圍繞打印模型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作,具體包括將CAD設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為STL文件格式、確定擺放方位、施加支撐和切片分層等步驟。
(2)光固化成型階段:光敏對脂原材料的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的合理溫度后,機(jī)器在成型室里鋪上一層液態(tài)光敏樹脂,通過刮板掃平后,由紫外光照射進(jìn)成型室并將之固化。隨后,陳放液態(tài)光敏樹脂的升降式工作臺將下降幾分之一毫米,鋪上新的液態(tài)光敏樹脂。刮板繼續(xù)掃平新鋪的液態(tài)光敏樹脂層,紫外光會透過新液態(tài)光敏樹脂層將其與前一層液態(tài)光敏樹脂固化在一起。此過程將一直持續(xù),直到3D物體打印完成。
(3)清洗階段:清洗模型主要是去除多余的液態(tài)樹脂,去除并修整原型的支撐結(jié)構(gòu),以及打磨逐層固化形成的臺階紋理。
(4)后固化階段:將清洗后的模型放入紫外線箱照射,進(jìn)行最終固化,再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。
SLA光固化3D打印機(jī)打樣出的成品
3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)優(yōu)勢與劣勢:
(1)優(yōu)勢: ①光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝,經(jīng)過時間的檢驗,技術(shù)成熟度高。 ②由CAD數(shù)字模型直接制成原型,光敏反應(yīng)過程便捷,成型速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,無需切削工具與模具。 ③原型精度高,可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具。 ④表面質(zhì)量較好,工件的最上層表面很光滑,側(cè)面可能有臺階不平及不同層面間的曲面不平。 ⑤使CAD數(shù)字模型直觀化,降低錯誤修復(fù)的成本。 ⑥為實驗提供試樣,可以對計算機(jī)仿真計算的結(jié)果進(jìn)行驗證與校核。 ⑦可聯(lián)機(jī)操作,可遠(yuǎn)程控制,系統(tǒng)一旦開始工作,構(gòu)建零件的全過程完全自動運行,無需專人看管,利于生產(chǎn)的自動化。
(2)劣勢: ①SLA技術(shù)設(shè)備造價比較高,使用和維護(hù)成本也會提升。 ②SLA技術(shù)類型的3D打印機(jī)所使用的光敏樹脂具有一定的化學(xué)成分,操作人員在使用時必須具備防護(hù)措施,對工作環(huán)境要求苛刻。 ③成型件多為光敏樹脂類,強(qiáng)度、剛度、耐熱性有限,且對環(huán)境有污染,不能與真正的制成品相比,不利于長時間保存。 ④核心技術(shù)被少數(shù)公司壟斷,技術(shù)和市場潛力未被全部挖掘。 ⑤預(yù)處理軟件與驅(qū)動軟件運算量大,與加工效果關(guān)聯(lián)性太高。 ⑥軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜,入門困難。
SLA技術(shù)光固化成型圖
3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)應(yīng)用行業(yè)
在當(dāng)前應(yīng)用較多的幾種快速成型工藝方法中,光固化成型由于具有成型過程自動化程度高、制作原型表面質(zhì)量好、尺寸精度高以及能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細(xì)的尺寸成型等特點而廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電器、消費品以及醫(yī)療等行業(yè)。
(1)SLA技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用: 在航空航天領(lǐng)域,SLA模型可直接用于風(fēng)洞試驗,進(jìn)行可制造性、可裝配性檢驗。 利用光固化成型技術(shù)可以制作出多種彈體外殼,裝上傳感器后便可直接進(jìn)行風(fēng)洞試驗。通過這樣的方法避免了制作復(fù)雜曲面模的成本和時間,從而可以更快地從多種設(shè)計方案中篩選出最優(yōu)的整流方案,在整個開發(fā)過程中大大縮短了驗證周期和開發(fā)成本。
(2)SLA技術(shù)在鞋業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:在鞋業(yè)制作領(lǐng)域,3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)使鞋類產(chǎn)品的個性化設(shè)計與小批量生產(chǎn)成為可能,使生產(chǎn)流程更加簡短和靈活。傳統(tǒng)的鞋業(yè)設(shè)計制造,多種復(fù)雜的工藝流程,而且無法滿足多孔網(wǎng)格復(fù)雜結(jié)構(gòu)。所以很多鞋業(yè)大佬都瞄準(zhǔn)了3D打印行業(yè)所帶來的價值紛紛引入3D打印設(shè)備進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)3D打印鞋項目,3D打印鞋還有很多的優(yōu)勢具體的大家可以去看看小編上次分享的:3D打印在制鞋領(lǐng)域有那些優(yōu)勢?
(3)SLA技術(shù)在其他制造領(lǐng)域的應(yīng)用: 光固化快速成型技術(shù)除了在航空航天領(lǐng)域有較為重要的應(yīng)用之外,在汽車領(lǐng)域、模具制造、電器和鑄造領(lǐng)域等其他制造領(lǐng)域的應(yīng)用也非常重要且廣泛。 以汽車制造為例:現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的特點就是產(chǎn)品的多型號、短周期。為了滿足不同的生產(chǎn)需求,就需要不斷地改型。對于形狀、結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的零件,可以用光固化成型技術(shù)制作零件原型,以驗證設(shè)計人員的設(shè)計思想,并利用零件原型做功能性和裝配性檢驗。 光固化成型技術(shù)在汽車行業(yè)還可以與逆向工程技術(shù)、快速模具制造技術(shù)相結(jié)合,用于汽車車身設(shè)計、前后保險桿總成試制、內(nèi)飾門板等結(jié)構(gòu)樣件、功能樣件試制、賽車零件制作等。
好了關(guān)于3D打印機(jī)光固化成型技術(shù)(SLA)就介紹到這里,湖南哈工三維科技有限公司是國內(nèi)專業(yè)的3D打印機(jī)研發(fā)及制造商,專注于3D打印技術(shù)開發(fā)及綜合應(yīng)用。了解更多3D行業(yè)技術(shù)知識,探討3D行業(yè)發(fā)展動態(tài)請關(guān)注我們。