SLA激光快速成型原理
sla3d打印技术的原理
SLA是属于还原光聚合族的增材制造工艺。在SLA中,通过使用紫外(UV)激光束逐层选择性地固化聚合物树脂来产生物体。SLA中使用的材料是液态形式的光敏热固性聚合物。光固化成型工艺,也常被称为立体光刻成型,英文的名称为StereoLithography,简称SL,也有时被简称为SLA(StereoLithography Apparatus),该工艺是由Charles Hull 于1984年获得美国专利,是最早发展起来的快速成型技术。自从1988年3D Systems公司最早推出SLA商品化快速成型机以来,SLA已成为最为成熟而广泛应用的RP典型技术之一。它以光敏树脂为原料,通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。这种方法能简捷、全自动地制造出历来各种加工方法难以制作的复杂立体形状,在加工技术领域中具有划时代的意义。
一、SLA3d打印技术的成型原理
盛满液态光敏树脂,氦-镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描,使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完毕后,工作台下移一个层厚的距离,以使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后进行下一层的扫描加工,新固化的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复直至整个零件制造完毕,得到一个三维实体原型。
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二、SLA3d打印技术的工艺过程
光固化快速原型的制作一般可以分为前处理、原型制作和后处理三个阶段。前处理阶段主要是通过CAD设计出三维实体模型,对原型进行数据转换、摆放方位确定、施加支撑和利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动,实际上就是为原型的制作准备数据;原型制作就是在专用的光固化快速成型设备系统上进行光固化成型。在原型制作前,需要提前启动光固化快速成型设备系统,使得树脂材料的温度达到预设的合理温度,激光器点燃后也需要一定的稳定时间。设备运转正常后,启动原型制作控制软件,读入前处理生成的层片数据文件就可以启动叠层制作了。整个叠层的光固化过程都是在软件系统的控制下自动完成的,所有叠层制作完毕后,系统自动停止。后处理,在快速成型系统中原型叠层制作完毕后,需要进行剥离等后续处理工作,以便去除废料和支撑结构等。
SLA, DLP,FDM三种成型技术的特点
SLA 、DLP、FDM三种成型技术的特点?
SLA 、DLP、FDM这三种都是3D打印机常用到的三种技术。
FDM:全称叫“熔融沉积”技术,基本原理是通过加热装置将ABS、PLA等丝材加热融化,然后通过挤出头像挤牙膏一样挤出来,一层一层堆积上去,最后成形。大家如果见过春蚕吐丝,就清楚了(我估计90后多半没见过),类似的也是如此。蚕体内含有绢丝蛋白质的绢丝液,蚕用嘴挤压吐出,一层一层环绕,这种液体凝固后就成了丝茧。
SLA:全称叫“立体光固化成型”,基本原理是激光束在液态树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此反复。使用的树脂是光敏树脂,激光束照射后会形成固态。
DLP:全称叫“数字光投影”技术。使用的耗材和SLA一样,都是光固化树脂。那和SLA有什么区别呢?为什么叫数字光投影呢?其实在机械结构方面,DLP与SLA最大的不同在于,DLP用的是投影仪的数字光源(没用用过投影仪?买一个试试,哈哈),SLA用的是激光头。正因为如此,DLP一扫就是一片,SLA成形只能靠一个激光点。一些DLP机器还可以打多种材料,例如DLP200台面可以打印多种材料,树脂ABS亚克力。
打印尺寸:FDM > SLA ≈DLP
FDM的机器,在架构上灵活多样,有XYZ框架结构的,有三角州结构的,有机械手臂的,因此成形尺寸可以做得很小,也可以做得很大;而而SLA和DLP在成形原理上的限制,暂时就无法做出大型的机器,SLA理论上和FDM一样可以做的无限大的尺寸,只不过速度会慢,SLA也是通过光轴移动来打印的。而DLP呢?如果做大的话,会牺牲精度,而SLA和FDM不会。
立体光固化成型原理
立体光固化成型原理
立体光固化成型(stereolithography,SLA)是一种聚合物3D打印
技术,其原理是利用紫外线光源固化液态光敏树脂。SLA是最早的商
业化3D打印技术之一,其能将百万级零件制造到数天内,是高精度、高速度的打印技术之一。
SLA的原理简单来说是,通过把一层液态光敏树脂放置在建造平台上,利用逐层递增的方法将树脂被照射到随后的固化过程中。然后,创造
出的骨架被下降到接触涂层树脂中一层,将继续过程,并固化到下一层,最终产生一个立体复制品。这种方法可实现高精度的3D打印零件,具有高表面质量的特点,结构可以非常复杂,同时可以实现非常
精细的内部结构。
具体来说,SLA技术由三个主要的组成部分组成:液态树脂材料、光
源和建造平台。液态树脂材料是整个打印过程中的主要材料,它是在
紫外线光的作用下固化成固态的材料;光源通常是一个固定的紫外线
激光器,其通过数字坐标机器(DCM)获取并控制光的属性和位置;建造平台则提供了一个打印区域,用于固定和移动树脂瓶,并用于建
立3D零件的缩放、旋转和位置。
总体来说,SLA技术是一种高度精确的3D打印方法,其在行业中具
有一定的优势。它可以制造出非常复杂的结构,具有很高的表面质量
和准确度,并可以在非常短的时间内生产出零件。此外,SLA技术还
可以打印出精细的内部结构,这通常是其他3D打印方法难以准确实现的。
SLA技术也存在一些缺点。由于材料本身的限制,其打印出的零件通
常比其他3D打印技术弱一些,经常需要进一步的处理和处理。此外,SLA技术通常比其他3D打印技术更昂贵,需要更高的能源和更多的
SLA
SLA(光固化成型法)快速成形系统的原理
"Stereo lithography Appearance"的缩写,即立体光固化成型法.
用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体.
3D Systems 推出的Viper Pro SLA system
SLA 的优势
1. 光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时
间的检验.
2. 由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具.
3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具.
4. 使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本.
5. 为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核.
6. 可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化.
SLA 的发展趋势与前景
立体光固化成型法的的发展趋势是高速化,节能环保与微型化.
不断提高的加工精度使之有最先可能在生物,医药,微电子等领域
大大缩短新产品研制周期,确保新产品上市时间;
------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍;
提高了制造复杂零件的能力;
------使复杂模型的直接制造成为可能;
显著提高新产品投产的一次成功率;
------可以及时发现产品设计的错误,做到早找错、早更改,避免更改后续工序所造成的大量损失;
支持同步(并行)工程的实施;
------使设计、交流和评估更加形象化,使新产品设计、样品制造、市场定货、生产准备、等工作能并行进行;
快速成型是什么及SLA的优点
快速成型是什么及SLA的优点快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术,对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
SLA快速成型是一种采用离散分层,逐层堆积的原理,直接利用产的三维电脑数据实现为产品的原型,目前比较成熟的激光快速成型技术要有SLA和SLS俩种,其中SLA所使用的材料主要为光敏树脂。
SLA的优点:
1.表面光滑,质量较好。
2.成型精度较高,精度在0.1-0.3mm之间。
3.可制作非常精细的细节及薄壁结构的成型产品,精度高、易处理。
4.加工周期短,一般为3天左右。
3D打印技术的种类
3D打印技术的种类
3d打印几种主流快速成型工艺的成型原理及优缺点
来源:互联网作者:2022-12-0910:27:14
1.sla激光光固化(stereolithographyapparatus)
该技术以光敏树脂为原料,利用计算机控制的紫外激光,根据预定零件各层截面的轮廓扫描液态树脂。然后扫描区域中的薄层树脂将产生光聚合反应,从而形成零件的薄层截面。当该层固化后,移动工作台,在之前固化的树脂表面涂抹一层新的液体树脂,以便扫描和固化下一层。新固化层与前一层牢固粘合,并重复此操作,直到制造出整个零件的原型。美国3dsystems是第一家推出这项技术的公司。该技术的特点是精度高、光洁度高,但材料相对易碎,操作成本太高,后处理复杂,对操作人员要求高。它适用于验证装配设计的过程。
2.3dp三维打印成型(3dimensionprinter)
它最大的特点是小型化和易于操作。它主要用于商业、办公、科研和个人工作室。根据不同的印刷方法,3DP三维打印技术可分为热爆炸三维打印(代表:美国3dsystems公司的zprinter系列——原隶属于zcorporation公司,已被3dsystems公司收购)压电三维打印(代表:美国3dsystems公司的projet系列和STRATASYS公司不久前收购的以色列objet公司的3D打印设备)、DLP projection 3D打印(代表:德国Envisionitec公司的ultra和perfactory系列)等。
热爆式三维打印工艺的原理是将粉末由储存桶送出一定分量,再以滚筒将送出之粉末在加工平台上铺上一层很薄的原料,打印头依照3d电脑模型切片后获得的二维层片信息喷
第二章-光固化快速成型工艺
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第二章 光固化快速成型工艺
第二章 光固化成型工艺
光固化快速成型工艺,也常被称为立体光刻成型,英文的名称为 StereoLithography,简称SL,也有时被简称为SLA(StereoLithography Apparatus),该工艺是由Charles Hull于1984年获得美国专利,是最早发 展起来的快速成型技术。自从1988年3D Systems公司最早推出SLA商品化 快速成型机SLA -250以来,SLA已成为目前世界上研究最深入、技术最 成熟、应用最广泛的一种快速成型工艺方法。它以光敏树脂为原料,通 过计算机控制紫外激光使其凝固成型。这种方法能简捷、全自动地制造 出表面质量和尺寸精度较高、几何形状较复杂的原型。
PI
光引发剂
紫外光 或激光
P
活性种
齐聚物+单体P 交联高分子固体
第二节 光固化快速成型材料及设备
(2)光敏树脂的光固化特性分析 在激光照射下,光敏树脂从液态向固态转变,达到一种凝胶态。凝
胶态是一种液态和固态之间的临界状态,此时,粘度无限大,模量(Y) 为零。激光的曝光量(E)必须超过一定的阈值(EC),当曝光量低于值EC时, 由于氧的阻聚作用,光引发剂与空气中的氧发生作用,而不与单体作用, 液态树脂就无法固化。当曝光量超过阈值后,树脂的模量按负指数规律 向该树脂的极限模量逼近,模量与曝光量的关系为:
sla技术原理
SLA(Stereo Lithography Apparatus)技术,即立体光固化成型法,是一种最早实现商品化的快速成形(Rapid Prototyping)技术。SLA技术基于液态光敏树脂的光聚合原理,通过逐层固化光敏树脂来生成三维实体模型。
SLA技术的工作原理如下:
1. 设计:首先通过计算机辅助设计(CAD)软件设计出三维实体模型。
2. 切片处理:利用离散程序将模型进行切片处理,将三维模型分解成一系列二维层。
3. 生成数据:根据切片处理结果,生成精确控制激光扫描器和升降台运动的路径数据。
4. 激光扫描:激光光束通过振镜的反射,按照设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使特定区域内的树脂固化。
5. 升降台运动:在激光扫描的同时,升降台按照设定的速度和路径进行运动,使激光扫描的区域逐层叠加,形成三维工件。
6. 固化层叠加:当一层加工完毕后,升降台上升一定距离,再覆盖一层液态树脂,进行下一层的扫描和固化。这样一层层叠加,最终形成三维工件。
7. 后处理:将生成好的三维工件从树脂中取出,进行后续的固化、抛光、电镀、喷漆或着色等处理,得到最终产品。
总之,SLA技术通过逐层扫描和固化光敏树脂,实现三维物体的快速成型。作为一种成熟的光固化技术,SLA具有加工速度快、精度高、材料选择范围广等优点。
SLA快速成形
LOGO
SLA快速成形过程
•第一步,光固化技术借助CAD 第一步,光固化技术借助 第一步 •第四步,模型从树脂中取出后进行最 第四步, 第四步 造型系统获得产品的三维模型,将 造型系统获得产品的三维模型 将 第三步, 第三步 •第二步,在液槽中盛满液态光敏树脂, 第二步, ,然后升降机构带动工作台下 第二步 在液槽中盛满液态光敏树脂, 降一层高度, 降一层高度,其上覆盖另一层液态树 终硬化处理, ,按计算机所确定的 终硬化处理,再打光、电镀、 模型进行离散化, 再打光、电镀 模型进行离散化,转换成成千上 、喷漆或 控制一束紫外激光, 控制一束紫外激光 以便进行第二层扫描固化, 脂,以便进行第二层扫描固化,新固 万个薄层。 万个薄层。 轨迹,对液态树脂选择性扫描 轨迹着色即获得完成的原型件 ,被扫描 ,对液态树脂选择性扫描, ,如此 化的一层牢固地粘在前一层上, 化的一层牢固地粘在前一层上 重复直到整个原型件制作完成, 重复直到整个原型件制作完成,层厚 区域固化,构成一个薄截面。 区域固化,构成一个薄截面。 一般为0.07~0.4mm 一般为
图示所示的方式是用扫描头 将激光束扫描到树脂表面使 激光束扫描到树脂表面使 之曝光。 之曝光Байду номын сангаас液体树脂被照射部 分发生固化, 分发生固化,成形为所需形 状的一层, 状的一层,然后用同样方式 在该层面上再进行新一层截 面轮廓的辐照、固化,依此 面轮廓的辐照、固化, 类推,从而将一层层的截面 类推,从而将一层层的截面 轮廓逐步叠合在一起, 轮廓逐步叠合在一起,最终 形成三维原型。 形成三维原型。
SLA快速成型工艺介绍
SLA工艺是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法(也是我公司所采用的快速成型方法)。SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离,以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,进行下一层的扫描加工,如此反复,直到整个原型制造完毕。由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用,故在工作时只需功率较低的激光源:
SLA快速成型工艺的优势主要有以下几点:
①紫外激光通过聚焦,光斑直径<0.15mm;
②成型精度高,可成型精细结构(如戒指等);
③制作任意复杂结构零件(如空心零件);
④表面光洁度高(表面Ra<0.1μm);
⑤成型过程高度自动化,后处理简单(点支撑,易去除);
⑥材料利用率接近100%。
其工艺过程如下图所示:
SLA工艺原理图
sla工艺技术
sla工艺技术
SLA(Selective Laser Sintering)是一种常见的3D打印工艺技术。它通过使用激光束将细粉末聚合在一起制造出高品质的三维模型。
SLA工艺技术首先需要使用CAD软件设计出所需的三维模型。然后,设计好的模型被转换成能被3D打印机识别的文件格式,如.STL。接下来,这个文件会被导入到3D打印机中。3D打
印机中含有一个拉丝器,该器件将激光束透过紫外光照射到一层细粉末上。
激光束会将粉末聚合在一起,形成模型的第一层。完成第一层后,层层重复此过程,直到整个模型打印完成。在每次照射后,工作台会下降一层,以便为下一次照射准备新的工作表面。
完成打印后,最终产品需要被从打印机中取出,并进行后处理。后处理的具体步骤取决于3D打印的材料类型。对于一些有机
溶剂可溶的材料,可以使用洗涤槽去除一些残留的粉末。然后,产品还需要经过固化处理,这可以通过将其放入特殊的照明设备中来实现。在照明设备中,所施加的紫外光将不完全固化的材料完全固化,并增强模型的强度。
相比于其他3D打印技术,SLA工艺技术有许多优势。首先,
它可以制造非常精细和复杂的结构。激光束的直径可以达到很小,使得打印的细节非常出色。此外,由于是逐层打印的过程,因此不需要使用模具,这使得SLA工艺技术可以用于制造小
批量的产品,且成本较低。
然而,SLA工艺技术也存在一些局限性。首先,使用的材料相对较少,如光敏树脂,而不是像聚合物或金属等更常见的
3D打印材料。此外,打印速度较慢,并且每次打印的尺寸有限。
总体而言,SLA工艺技术是一种非常有用的3D打印技术,特别适用于需要高精度和复杂结构的产品。它的工作原理比较简单易于理解,且成本相对较低。随着材料和技术的不断发展,SLA工艺技术将在各种领域中得到更广泛的应用。
SLA技术的原理
SLA技术3D打印机的原理
SLA技术3d打印机的原理
SLA是"Stereo lithography Appearance"的缩写,即立体光固化成型法。
用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。
SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料,工艺原理如图所示。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入其它成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。
SLA 技术的优势
1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验。
2.由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具。
快速成型:SLA、LOM、SLS、3DP、FDM
快速成型:SLA、LOM、SLS、3DP、FDM
快速成型技术根据成型方法可分为两类:基于激光及其他光源的成型技术Laser Technology,例如:光固化成型SLA、分层实体制造LOM、选域激光粉末烧结SLS、形状沉积成型SDM 等;基于喷射的成型技术Jetting Technoloy,例如:熔融沉积成型FDM、三维印刷3DP、多相喷射沉积MJD
光造型工艺SLA
SLA,Stereolithogrphy Apparatus工艺,也称光造型或立体光刻,由Charles Hul 于 1984 年获美国专利。
SLA 技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。
SLA工作原理
SLA工作原理:液槽中盛满液态光固化树脂激光束在偏转镜作用下,能在液态表而上扫描,扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制,光点打到的地方,液体就固化。成型开始时,工作平台在液面下一个确定的深度.聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描,即逐点固化。当一层扫描完成后.未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行下一层的扫描,新周化的一层牢周地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。
SLA 方法是目前快速成型技术领域中研究得最多的方法.也是技术上最为成熟的方法。 S LA 工艺成型的零件精度较高,加工精度一般可达到 0.1 mm ,原材料利用率近 100 %。但这种方法也有白身的局限性,比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。
快速成型技术及原理
RP技术简介
快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术);
英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或
RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。
快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理是:将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地烧结一层接一层的粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的片状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂)形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
快速成型机的工艺
激光光固化3D打印成型技术
武汉迪万S L A激光光固化3D打印成型技术一、简介
激光光固化又称“光敏树脂选择性固化”;是采用立体雕刻Stereolithography原理的一种工艺;简称SLA;是最早出现的一种快速成型技术..
二、SLA激光光固化工艺流程
在树脂槽中盛满液态光敏树脂;它在紫外激光束的照射下会快速固化..成型过程开始时;可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度;聚焦后的激光束;在计算机的控制下;按照截面轮廓的要求;沿液面进行扫描;使被扫描区域的树脂固化;从而得到该截面轮廓的树脂薄片..然后;工作台下降一层薄片的高度;以固化的树脂薄片就被一层新的液态
树脂所覆盖;以便进行第二层激光扫描固化;新固化的一层牢粘结在前
一层上;如此重复不已;直到整个产品成型完毕..最后升降台升出液体
树脂表面;取出工件;进行清洗、去除支撑、二次固化以及表面光洁处理等..
三、SLA激光光固化工艺优势
1、表面质量较好;
2、成型精度较高;精确度达到了25微米;
3、系统分辨率较高;
4、成型方式与结构复杂程度无关..
四、应用领域
SLA激光光固化快速成型技术适合于制作中小型工件;能直接得到树脂或类似工程塑料的产品..主要用于概念模型的原型制作;或用来做简单装配检验和工艺规划;
由于SLA的成型方式与结构复杂程度无关;因此SLA比较适合做一些结构复杂的电子类产品;如电脑及周边产品、音响、相机、手机、MP3、掌上电脑、摄像机等..以及一些结构复杂的家电类产品;如电烫斗、电吹风、吸尘器等..
五、快速成型样件图片
六、后期处理
除去未经固化的树脂后;还要对原型进行充分的后固化..由于是分层加工;所以模型表面有台阶纹..表面喷砂可以去除台阶纹;得到比较
sla技术工作原理
sla技术工作原理
SLA(激光快速成型)技术是一种三维打印技术,其工作原理是
通过使用激光束逐层固化光敏树脂来制造物体。首先,激光束逐层
扫描光敏树脂的表面,使其固化成所需形状的一层。然后,工作台
下降一个微小的距离,为下一层的固化做好准备。这个过程不断重复,直到整个物体被打印出来。
SLA技术的关键在于精确控制激光束的位置和强度,以确保每
一层光敏树脂都能被准确固化成所需形状。另外,还需要考虑到光
敏树脂的光学特性、固化后的强度和表面质量等因素,以确保打印
出的物体具有所需的精度和质量。
总的来说,SLA技术利用激光束逐层固化光敏树脂来制造物体,通过精确控制激光束的位置和强度,以及光敏树脂的光学特性和固
化后的质量,来实现高精度、高质量的三维打印。
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SLA工艺也称光造型或立体光刻,是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。液槽中盛满液态光固化树脂,激光束在偏转镜作用下,能在液态表面上扫描,扫描的轨迹及光线的有无均有计算机控制,光点打到的地方,液体就固化。成型开始时,工作平台在液面下一个确定的深度,聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描,即逐点固化。当一层扫描完成后,未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行下一层的扫描,新固化的一层牢固地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。SLA方法是目前快速成型技术领域中研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。SLA工艺成型的零件精度较高,加工精度一般可达到0.1mm,原材料利用率近100%。
成型技术特点
快速成型技术具有一下几个重要特征:1)可以制造任意复杂的三维几何实体。由于采用离散/堆积成型的原理,它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加,可实现对任意复杂形状零件的加工。越是复杂的零件越能显示出RP技术的优越性。此外,RP技术特别适合复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。2)快速性。通过对一个CAD模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。从几个小时到几十个小时就可制造出零件,具有快速制造的突出特点。3)高度柔性。无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程,快速制造工模型、原型或零件。4)快速成型技术实现了机械工程学科多年来追求的两大先进目标,即材料的提取(气、液、固相)过程与制造过程一体化和设计(CAD)与制造(CAM)一体化。5)与反求工程(Reverse Engineering)、CAD技术、网络技术、虚拟现实等相结合,成为产品快速开发的有力工具。
流程示意
快速成型的工艺过程具体如下:
1)产品的三维模型的构建。由于RP系统是由三维CAD模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E,I-DEAS, Solid Works,UG等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、CT断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。
2)SLA激光快速成型
SLA工艺也称光造型或立体光刻,是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。液槽中盛满液态光固化树脂,激光束在偏转镜作用下,能在液态表面上扫描,扫描的轨迹及光线的有无均有计算机控制,光点打到的地方,液体就固化。成型开始时,工作平台在液面下一个确定的深度,聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描,即逐点固化。当一层扫描完成后,未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行下一层的扫描,新固化的一层牢固地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。
3)成型零件的后处理。
从成型系统里取出成型件,进行打磨、抛光、涂挂,或放在高温炉中进行后烧结,进一部提高其强度。
材料性能
光敏树脂是激光固化快速成型制作的基材,其性能特征对成型零件的质量具有决定性影响。用SL法光固化树脂一般应具有以下性能:
1)粘度低,低粘度树脂有利于成型中树脂较快流平;
2)固化速度快,树脂的固化速度直接影响成型的效率,从而影响到经济效益;
3) 固化收缩小,光敏树脂在固化过程中,经过一个从液态向固态转变的变化过程,这种变化常会引起树脂的线性和体积收缩,固化收缩导致零件产生变形、翘曲、开裂等,从而影响到成型零件的精度,降低树脂的收缩量是光敏树脂研制过程中的主要目标,低收缩性树脂有利于成型出搞精度零件;
4) 一次固化程度高,这样可以减少后固化收缩,从而减少后固化变形;
5) 湿态强度高,较高的湿态强度可以保证后固化过程不产生变形、膨胀及层间剥离;
6) 溶胀小,湿态成型件在液态树脂样品件在液态树脂中的溶胀会造成零件尺寸偏大;
7) 毒性小,这有利于操作者的健康和不造成环境污染。
SLA成型件的主要应用
1)直接制作各种树脂样品件或功能件,用作结构验证和功能测试;
2)制作精细零件;
3)制造有透明效果的制件;
4)制作出的原型件可快速翻制各种模具,如硅橡胶模、金属冷喷模、陶瓷模、电铸模、环氧树脂模、消失模等;
5)代替熔模精密铸造中的消失模用来生产金属零件。