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优劣分析:浅析光固化3D打印

发布时间:2016-01-11作者:智汇张瑜

   软质食物、桌面小玩具、时尚家居甚至化妆品、时装,3D打印机“制造”出来的分属于各个领域的物品一次又一次地令我们目瞪口呆。3D打印机是使用什么技术进行加工制作的呢?实际上3D打印机采用的成型技术有很多种,如:立体光固化成型法(SLA)、熔融层积成型技术(FDM)、选择性激光烧结(SLS)等等。SLA凭借成型精度高、质量好在3D打印领域内享有较高的声誉。那么,什么是3D打印技术中的SLA成型技术?

  SLA是立体光固化成型法的英文简写形式。该技术主要是利用特定强度的激光聚焦照射在光固化材料的表面(材料主要为树脂),使之点到线、线到面的完成一个层上的打印工作,一层完成之后进行下一层,依次方式循环往复,直至最终成品的完成。

  1986年美国博士Charles W Hull在其一篇论文中提出使用激光找色光敏树脂表面,并固化制作三维物体的概念。之后,Charles W Hull申请相关专利。1986年便出现SLA的雏形,SLA是最早提出并实现商业应用的成型技术。1988年,3D打印行业巨头3D Systems公司根据SLA成型技术原理制作世界上第一台SLA 3D打印机SLA250,并将其商业化。自此,基于SLA成型技术的机型如雨后春笋,相继出现。2012年Formlabs团队在众筹平台推出了一款基于SLA成型技术的3D打印机Form 1,并在该平台发起众筹以筹集资金。

  时至今日,研究和生产SLA技术的组织、企业、团队已然众多。国内相关机构有华中科技大学、珠海西通、智垒等;国外有3DS、Formlabs公司等。那么,这些组织或者企业都有哪些代表性的力作呢?3DS在SLA技术研究领域起步最早,相应生产的机型也众多,如:Projet1500、Objet500 Connex3以及刚刚在欧洲模展上推出的ProX 800等。国内有西通光固化3D打印机、铭展MBot Form1 3D打印机、ATSmake 3D打印机等。

  

  SLA成型技术的工艺过程

  SLA成型技术打印过程一般经过3个步骤:首先,机器对3D模型进行切片化处理,确定打印路径;其次,机器按照程序对光敏树脂材料表面进行照射,照射过程为点到线、线到面,分层进行固化,直至成品出现;最后,将成品取出进行后期处理工作,如染色、喷漆等。

  ◆SLA成型技术在成型过程中的优点:

  1、成型工艺出现早,相对成熟

  2、打印精度高、质量好

  3、加工速度快,生产周期相对较短

  ◆SLA成型技术在成型过程中的缺点:

  1、SLA机型生产造价高,打印成本负担大

  2、SLA机型对工作环境要求较高,操作复杂

  3、打印材料树脂具有一定的毒性,需要密封处理

SLA机型成型平台

  编辑点评:基于SLA成型技术的3D打印机打印精度和质量高,所以造价一般相对较高。SLA机型在国内外3D打印市场占有一定的比例。笔者汇总的3D打印机也是不完全统计。在SLA成型技术领域仍然有很多DIY的3D打印机,这些3D打印机在SLA成型技术乃至整个3D打印领域占有很大的比例。最后,在成型技术方面DLP和SLA相似,而在世界范围内DLP机型也较多,笔者下步将对其进行系统汇总。

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