立体光刻的简史
立体光固化成型 (SLA) 是一种增材制造方法,通常也称为树脂 3D 打印。 SLA 是一种缸式光聚合技术,包括三个核心组件——构建平台、光源和树脂槽。 SLA 机器通过使用激光或其他光源将液态树脂固化成硬化塑料进行操作,这一工艺能够生产出高精度原型和各向同性、防水且表面光滑的零件。
虽然熔融沉积建模 (FDM) 往往更广为人知并迅速普及,但 SLA 实际上是第一个获得专利的 3D 打印技术。自 1980 年代技术问世以来,随着更先进的材料选项的出现,SLA 技术和机器不断发展。本文将提供一个关于这个多功能且有用的过程的历史的速成课程。
立体光刻的起源和发明
虽然发明该工艺的功劳通常归功于美国创新者查克赫尔,但立体光刻术的原创故事更为复杂。虽然赫尔创造了“立体光刻”一词并在 1984 年申请了该技术的专利(他于 1987 年获得批准),但该工艺的根源可以追溯到 1970 年代初期,当时日本工程师 Hideo Kodama 博士创新了仍然用于 SLA 机器的机制今天:使用光将感光聚合物固化成固体形状。 Kodama 还开发了另外两种使用光敏热固性聚合物制造塑料零件的方法,并于 1981 年获得了 XYZ 绘图仪的专利。
大约在赫尔研究专利的同时,法国发明家 Alain Le Mehaute、Olivier de Witte 和 Jean Claude André 也在开发他们自己的 SLA 流程。在一个奇怪的命运转折中,三人在赫尔之前三周为他们的 SLA 技术申请了专利——只是因为他们的雇主法国通用电气公司没有看到新工艺具有很大的商业潜力并选择了他们的申请而被放弃不要继续前进。
SLA 打印的兴起
尽管 SLA 被证明是立竿见影的成功——许多大公司在 1980 年代末迅速采用了快速 3D 原型制作技术——但 FDM 打印被证明是更受欢迎的技术。这部分归功于小型桌面 FDM 打印机的发展,这使得各种规模的制造商(从业余爱好者到工业规模的运营商)都更容易使用这项技术。
桌面 SLA 打印机于 2011 年面世,使非工业制造商能够更轻松、更实惠地从流程的独特优势中受益。
SLA 为从珠宝到牙科等行业的制造商开辟了许多新机会,允许更高水平的定制和精确度。定制的牙齿矫正器被证明是一个理想的早期测试用例,并已成为使用 SLA 打印机制造的产量最多的部件之一。
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立体光刻技术的最新创新
立体光刻技术的最新发展有望再次彻底改变我们对制造和生产的看法。例如,最近的一项研究发现,大规模的载有细胞的水凝胶可用于器官移植和组织修复程序。新技术的打印速度比标准工业 3D 打印机快 10-15 倍——与以前的版本相比有了显着改进。预计该技术将在未来几年在 3D 打印器官和组织的未来发展中发挥作用。
牙科制造商也开始将 SLA 打印用于定制矫正器以外的领域。事实上,从手术导板和模型到保持器和临时假肢,现在可以使用添加剂由多种材料制造。其中包括提高患者舒适度的柔性组件、耐磨损的刚性高抗冲树脂等。
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