SLA3D打印技術(shù)的成型原理:盛滿液態(tài)光敏樹(shù)脂,氦-鎘激光器或氬離子激光器發(fā)出的紫外激光束在控制系統(tǒng)的控制下按零件的各分層截面信息在光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描,使被掃描區(qū)域的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化,形成零件的一個(gè)薄層。一層固化完畢后,工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離,以使在原先固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂,刮板將粘度較大的樹(shù)脂液面刮平,然后進(jìn)行下一層的掃描加工,新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上,如此重復(fù)直至整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體原型。SLA3d打印技術(shù)的工藝過(guò)程:光固化快速原型的制作一般可以分為前處理、原型制作和后處理三個(gè)階段。
前處理階段主要是通過(guò)CAD設(shè)計(jì)出三維實(shí)體模型,對(duì)原型進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、擺放方位確定、施加支撐和利用離散程序?qū)⒛P瓦M(jìn)行切片處理,設(shè)計(jì)掃描路徑,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng),實(shí)際上就是為原型的制作準(zhǔn)備數(shù)據(jù);原型制作就是在專用的光固化快速成型設(shè)備系統(tǒng)上進(jìn)行光固化成型。在原型制作前,需要提前啟動(dòng)光固化快速成型設(shè)備系統(tǒng),使得樹(shù)脂材料的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的合理溫度,激光器點(diǎn)燃后也需要一定的穩(wěn)定時(shí)間。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,啟動(dòng)原型制作控制軟件,讀入前處理生成的層片數(shù)據(jù)文件就可以啟動(dòng)疊層制作了。整個(gè)疊層的光固化過(guò)程都是在軟件系統(tǒng)的控制下自動(dòng)完成的,所有疊層制作完畢后,系統(tǒng)自動(dòng)停止。后處理,在快速成型系統(tǒng)中原型疊層制作完畢后,需要進(jìn)行剝離等后續(xù)處理工作,以便去除廢料和支撐結(jié)構(gòu)等。
SLA3d打印工藝的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì):SLA 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1.光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝,成熟度高,經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗(yàn)。2.由CAD數(shù)字模型直接制成原型,加工速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,無(wú)需切削工具與模具。3.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.使CAD數(shù)字模型直觀化,降低錯(cuò)誤修復(fù)的成本。5.為實(shí)驗(yàn)提供試樣,可以對(duì)計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與校核。6.可聯(lián)機(jī)操作,可遠(yuǎn)程控制,利于生產(chǎn)的自動(dòng)化。SLA 技術(shù)的缺陷1.SLA系統(tǒng)造價(jià)高昂,使用和維護(hù)成本過(guò)高。2.SLA系統(tǒng)是要對(duì)液體進(jìn)行操作的精密設(shè)備,對(duì)工作環(huán)境要求苛刻。3.成型件多為樹(shù)脂類,強(qiáng)度,剛度,耐熱性有限,不利于長(zhǎng)時(shí)間保存。4.預(yù)處理軟件與驅(qū)動(dòng)軟件運(yùn)算量大,與加工效果關(guān)聯(lián)性太高。5.軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜,入門困難;使用的文件格式不為廣大設(shè)計(jì)人員熟悉。SLA 的發(fā)展趨勢(shì)與前景SLA技術(shù)主要用于制造多種模具、模型等;還可以在原料中通過(guò)加入其它成分,用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟?zāi)?。SLA技術(shù)成形速度較快,精度較高,但由于樹(shù)脂固化過(guò)程中產(chǎn)生收縮,不可避免地會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變。因此開(kāi)發(fā)收縮小、固化快、強(qiáng)度高的光敏材料是其發(fā)展趨勢(shì)。立體光固化成型法的的發(fā)展趨勢(shì)是高速化,節(jié)能環(huán)保與微型化。不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物,醫(yī)藥,微電子等領(lǐng)域大有作為。