SLA光固化列印 運作原理

SLA的歷史

• 1986年美國博士Charles W Hull在其一篇論文中提出使用雷射照射光敏樹脂表面，並固化製作三維物體的概念。之後，Charles W

• Hull申請相關專利。1986年便出現SLA的雛形，SLA是最早提出並實現商業應用的成型技術。

• 1988年，3D列印行業巨頭3D Systems公司根據SLA成型技術原理製作世界上第一台SLA 3D印表機

• 2012年Formlabs團隊在眾籌平台推出了一款基於SLA成型技術的3D印表機：Form 1，並在該平台發起眾籌以籌集資金。

SLA技術成型工藝

首先，通過CAD設計出三維實體模型，在用切片軟體將模型進行切片處理，設計掃描路徑，產生的數據將精確控制雷射掃描器和升降台的運動

在來設備中的機器會透過雷射光束，按照模型的路徑，照射到液態光敏樹酯的表面，讓表面區域中的一層樹酯固化，這樣就完成一層的加工了，之後反覆進行照射、固化、平台下降，就能得到非常精密的成品了。

具體列印流程：

1. 在樹脂槽中盛滿液態光敏樹脂，可升降工作檯處於液面下一個截面層厚的高度，聚焦後的雷射束在計算機控制下沿液面進行掃描，被掃描的區域樹脂固化，從而得到該截面的一層樹脂薄片。
   

2. 升降工作檯下降一個層厚距離，液體樹脂再次暴露在光線下，再次掃描固化，如此重複，直到整個產品成型。
   

3. 升降台升出液體樹脂表面，取出工件，進行相關後處理，通過強光、電鍍、噴漆或著色等處理得到需要的最終產品。

需要注意的是，因為一些光敏樹脂材料的黏度較大，流動性較差，使得在每層照射固化之後，液面都很難在短時間內迅速流平。因此大部分SLA設備都配有刮刀部件，在每次列印台下降後都通過刮刀進行刮切操作，便可以將樹脂均勻地塗覆在下一疊層上。

SLA 技術的優勢

• 光固化成型法是最早出現的快速原型製造工藝，成熟度高，經過時間的檢驗。

• 由CAD數字模型直接製成原型，加工速度快，產品生產周期短，無需切削工具與模具。

• 可以加工結構外形複雜或使用傳統手段難於成型的原型和模具。

• 使CAD數字模型直觀化，降低錯誤修復的成本。

• 為實驗提供試樣，可以對計算機仿真計算的結果進行驗證與校核。

• 可聯機操作，可遠程控制，利於生產的自動化。

SLA 技術的缺陷

• SLA系統造價高昂，使用和維護成本過高。

• SLA系統是要對液體進行操作的精密設備，對工作環境要求苛刻。

• 成型件多為樹脂類，強度，剛度，耐熱性有限，不利於長時間保存。

• 預處理軟體與驅動軟體運算量大，與加工效果關聯性太高。

• 軟體系統操作複雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設計人員熟悉。

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文章參考:每日頭條