SLA技术3D打印机的原理

详细说明

    SLA技术3D打印机的原理     SLA是"Stereo lithography Appearance"的缩写，即立体光固化成型法。     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。     SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是，首先通过CAD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；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。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。     SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 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。     6. 立体光固化成型技术被单一公司所垄断。 总结：SLA 的发展趋势与前景 　　立体光固化成型法的的发展趋势是高速化，节能环保与微型化。 　　不断提高的加工精度使之有最先可能在生物，医药，微电子等领域大有作为。