立体光刻 (SLA) 3D 打印:技术概述
立体光固化成型 (SLA) 属于 3D 打印的增值税聚合类别,它利用光固化热固性树脂制造零件。它是一种强大的 3D 打印技术,可以生产出极其精确和高分辨率的零件,能够直接用于最终用途、小批量生产或用于快速原型制作。
立体光刻的工作原理是什么?
SLA 打印机由四个主要部分组成:
- 装满液态树脂的罐,通常是透明的液态塑料
- 一个穿孔平台浸入树脂槽中。它可以降低到罐中,并且可以根据打印过程沿 Z 方向上下移动
- 高功率紫外线激光器
- 一个控制平台和紫外激光运动的计算机控制单元</li>
CAD数据输入系统后,立体平版印刷流程如下:
- 第一步 – 紫外激光将打印的第一层拉入感光树脂中。无论激光入射到哪里,感光液体都会凝固。根据设计,激光被引导到适当的坐标。
- 第二步 —— 第一层后,平台根据层厚(约0.1毫米)升高,让额外的树脂流到已经打印的部分下方。然后激光凝固下一个,重复该过程,直到整个部分完成。激光未触及的树脂会保留下来,可以重复使用。
- 第 3 步 – 完成零件后,平台从树脂槽中升起,多余的树脂被排出。在过程结束时,将模型从平台上取下,用酒精清洗掉多余的树脂,然后放入紫外线烘箱中进行最终固化。印后固化可使物体达到尽可能高的强度并变得更加稳定。
- 第四步 – 在后处理过程中移除支撑结构。
SLA 3D 打印材料
在最广泛使用的 SLA 材料中,Xometry 提供:
- 硬质塑料 : 例如 ABS SL 7820、PC – 耐热半透明、Xtreme 聚丙烯……
- S 我 硅橡胶 : 比如真正的硅胶
立体光刻的优点
SLA 是最可靠和最精确的 3D 打印方法之一,用于原型制作以及高分辨率的工业级应用。它具有一系列使其独一无二的优势。
SLA 提供精细的细节和高精度
通过立体光刻获得的层厚度非常小(0.05 到 0.10 毫米),并且使用非常细的激光束,可以获得具有非常逼真的光洁度的微小复杂特征。还可以创建具有高清晰度的小零件,以及尺寸达 2 米的较大零件,同时保持高精度和严格的公差。
立体光刻技术适用于复杂设计
尽管 SLA 使用支撑结构,但它也适用于复杂的设计,因为它使用的树脂与使用粉末的 SLS 和 MJF 等同类产品不同。树脂的使用使设计具有流动性,有助于实现复杂的内部特征。
SLA 零件具有光滑的表面光洁度
由于 SLA 使用树脂材料,表面光洁度将类似于玻璃,可以替代由 MJF 或 SLS 制成的普通原型。由于其高品质的表面光洁度和高清晰度,可以完美地看到外部和内部细节。它也适用于功能原型的一般概述。
使用 SLA 不会浪费材料
零件制成后排出的热固性树脂可以再次使用而不会造成任何浪费。 SLA 产生的材料浪费可以忽略不计,也是选择 SLA 作为 3D 打印项目更便宜的选择的关键因素
SLA 部件符合食品级和生物相容性
用于立体光刻的 True Silicone 等树脂具有生物相容性,是 SLA 的主要优势之一。 MJF 等其他技术不具备可打印的食品级或生物相容性材料,这使得 SLA 成为打印医疗植入物或食品容器的最佳技术之一。
立体光刻的局限性
可供打印的 SLA 兼容材料的选择有限
SLA 打印不像 FDM 那样提供广泛的打印材料选择。即使使用树脂,它也只使用热固性树脂,这使得该技术在构建材料方面非常有限。
立体光刻相当昂贵
与也广泛用于构建原型的 MJF 和 FDM 等更便宜的同类产品相比,立体光刻技术更昂贵。这主要是由于更昂贵的光化学工艺和材料。
SLA 材料力学性能低
大多数标准树脂适用于精细、详细的结构,主要用于原型等展览目的。 SLA 树脂在强度和机械性能方面无法与 PC、尼龙、PETG 或其他坚韧的 FDM 材料等长丝相媲美。因此,不建议将它们用于高应力操作或循环负载。
SLA 产量低
与 FDM 3D 打印线轴或 MJF 粉末相比,SLA 3D 打印树脂通常成本更高,每单位树脂生产的零件更少。与 FDM 3D 打印机相比,它们通常具有较小的构建体积,并且由于与同类产品相比需要时间和成本,因此不建议批量生产。
Xometry 的 SLA 3D 打印服务
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