淺析光固化3D打印

1、淺析光固化3D打印軟質(zhì)食物、桌面小玩具、時(shí)尚家居甚至化妝品、時(shí)裝，3D打印機(jī)“制 造”出來(lái)的分屬于各個(gè)領(lǐng)域的物品一次又一次地令我們目瞪口呆。3D 打印機(jī)是使用什么技術(shù)進(jìn)行加工制作的呢？實(shí)際上3D打印機(jī)采用的成 型技術(shù)有很多種，如：立體光固化成型法（SLA）、熔融層積成型技術(shù) （FDM）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）等等。SLA憑借成型精度高、質(zhì)量好 在3D打印領(lǐng)域內(nèi)享有較高的聲譽(yù)。那么，什么是3D打印技術(shù)中的SLA 成型技術(shù)？SLA是立體光固化成型法的英文簡(jiǎn)寫形式。該技術(shù)主要是利用特定 強(qiáng)度的激光聚焦照射在光固化材料的表面（材料主要為樹脂），使之點(diǎn) 到線、線到面的完成一個(gè)層上的打印工作，一層完成之

2、后進(jìn)行下一層， 依次方式循環(huán)往復(fù)，直至最終成品的完成。1986年美國(guó)博士 Charles W Hull在其一篇論文中提出使用激光找 色光敏樹脂表面，并固化制作三維物體的概念。之后，Charles W Hull 申請(qǐng)相關(guān)專利。1986年便出現(xiàn)SLA的雛形，SLA是最早提出并實(shí)現(xiàn)商業(yè) 應(yīng)用的成型技術(shù)。1988年，3D打印行業(yè)巨頭3D Systems公司根據(jù)SLA 成型技術(shù)原理制作世界上第一臺(tái)SLA 3D打印機(jī)SLA250，并將其商 業(yè)化。自此，基于SLA成型技術(shù)的機(jī)型如雨后春筍，相繼出現(xiàn)。2012 年Formlabs團(tuán)隊(duì)在眾籌平臺(tái)推出了一款基于SLA成型技術(shù)的3D打印機(jī) Form 1，并在該平臺(tái)發(fā)

3、起眾籌以籌集資金。時(shí)至今日，研究和生產(chǎn)SLA技術(shù)的組織、企業(yè)、團(tuán)隊(duì)已然眾多。國(guó) 內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)有華中科技大學(xué)、珠海西通、智壘等；國(guó)外有3DS、Formlabs 公司等。那么，這些組織或者企業(yè)都有哪些代表性的力作呢？ 3DS在SLA 技術(shù)研究領(lǐng)域起步最早，相應(yīng)生產(chǎn)的機(jī)型也眾多，如：Projet1500、Objet500 Connex3以及剛剛在歐洲模展上推出的ProX 800等。國(guó)內(nèi)有 西通光固化3D打印機(jī)、銘展MBot Forml 3D打印機(jī)、ATSmake 3D打印 機(jī)等。SLA成型技術(shù)的工藝過(guò)程SLA成型技術(shù)打印過(guò)程一般經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：首先，機(jī)器對(duì)3D模型進(jìn) 行切片化處理，確定打印路徑；其次，機(jī)

4、器按照程序?qū)饷魳渲牧媳?面進(jìn)行照射，照射過(guò)程為點(diǎn)到線、線到面，分層進(jìn)行固化，直至成品出 現(xiàn)；最后，將成品取出進(jìn)行后期處理工作，如染色、噴漆等。 SLA成型技術(shù)在成型過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)：1、成型工藝出現(xiàn)早，相對(duì)成熟2、打印精度高、質(zhì)量好3、加工速度快，生產(chǎn)周期相對(duì)較短 SLA成型技術(shù)在成型過(guò)程中的缺點(diǎn)：1、SLA機(jī)型生產(chǎn)造價(jià)高，打印成本負(fù)擔(dān)大2、SLA機(jī)型對(duì)工作環(huán)境要求較高，操作復(fù)雜3、打印材料樹脂具有一定的毒性，需要密封處理SLA機(jī)型成型平臺(tái)基于SLA成型技術(shù)的3D打印機(jī)打印精度和質(zhì)量高，所以造價(jià)一般 相對(duì)較高。SLA機(jī)型在國(guó)內(nèi)外3D打印市場(chǎng)占有一定的比例。筆者匯總的 3D打印機(jī)也是不完全統(tǒng)計(jì)。在SLA成型技術(shù)領(lǐng)域仍然有很多DIY的3D 打印機(jī)，這些3D打印機(jī)在SLA成型技術(shù)乃至整個(gè)3