揭秘SLA立体光固化3D打印技术
揭秘SLA立体光固化3D打印技术
SLA立体光固化3D打印技术SLA技术,全称为立体光固化成型法(Stereo lithography Appearance),是用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,周而复始,这样层层叠加构成一个三维实体。
一、SLA技术的历史SLA立体光固化成型法最早于20世纪70年代末到80年代初期,美国3M 公司的Alan J.Hebert、日本的小玉秀男、美国UVP公司的Charles W.Hull和日本的丸谷洋二,在不同的地点提出了RP的概念,即利用连续层的选区固化产生三维实体的新思想。
1986年,UVP公司Charles W.Hull制作的SLA-1获得专利。
早期的光固化形式是利用光能的化学和热作用可使液态树脂材料产生变化的原理,对液态树脂进行有选择地光固化,就可以在不接触的情况下制造所需的三维实体模型,利用这种光固化的技术进行逐层成形的方法,称之为光固化成型法,简称SLA。
二、SLA技术的成型原理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。
三、SLA技术所需耗材SLA技术目前可以使用的打印耗材为光敏树脂。
四、SLA技术应用范围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。
五、SLA技术的优缺点1.SLA技术的优点①技术成熟;②加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具;③可加工复杂的原型和模具;④使CAD数字模型直观化,节约生产成本;⑤可联机操作,远程控制,利于生产的自动化。
2.SLA技术的缺点①SLA系统造价高,使用和维护成本过高;②因为其打印耗材为液体,对工作环境要求严格;③成型原件多为树脂类,强度、刚度、耐热性不好,不利于长时间的保存;④预处理软件和驱动软件与加工出来的效果关联太紧;⑤操作系统复杂。
Formlabs深度解析SLA 3D打印技术
Formlabs深度解析SLA3D打印技术众所周知,3D打印因耗材与成型原理不同,可细分为熔融沉积(FDM)、电子束自由成型制造(EBF)、选择性激光烧结(SLS)、立体平板印刷(SLA)等等多种打印技术,每一种技术不仅在耗材上各不相同,更在打印效果与应用领域上,有着明显差异。
其中,SLA因其材料多样且价格亲民而被大众所接受,并在众多领域中得到广泛应用。
本期,大家不妨就随我们一起来深入的了解一下SLA3D打印技术。
作为最早提出并实现商业应用的成型技术,SLA3D打印技术的工作原理实则是利用紫外线照射液体光敏树脂使其固化,打印平台在打印过程中逐层沉入盛满液态树脂的树脂槽,当紫外光在偏转振镜的作用下照射在树脂液面上,并按截面轮廓信息扫描,光点经过的地方受照射的液体就会固化;一次平面扫描加工一个与分层品面图形相对应的层面,并与前一层已固化的部分紧紧的粘接在一起(原理上仍是逐层叠加),如此往复直至打印完成整个物件。
当然,仅打印成型还不能算得上真正的大功告成,后续还需要对打印对象进行清洗、去支撑、打磨、再固化处理、后期上色等步骤后,得到最终的成品。
SLA3D打印技术的优势有哪些?1、加工精度高,可以达到0.1mm;2、能够打印形状复杂、高精细的零件。
因此,适合做精细零件、高科技电子工业机壳、电器外壳、模型、医疗器材、首饰工艺品等;3、刚性较好、锐角极好、收缩小;4、表面光滑细节极佳,极具质感,可制作大尺寸产品;制作速度较快,可进行0.1-0.15mm分层扫描;5、树脂种类繁多(白色,半透明、全透明、高韧性等)以满足各种性能需求。
这里我们用SLA与FDM进行对比,差异还是非常明显的。
售价方面,采用FDM3D 打印技术的打印机要比SLA3D打印机贵很多。
但从打印效果上看,SLA3D打印机却明显优于前者。
SLA工艺适用于哪些领域?鉴于SLA3D打印技术所拥有的这些优势,可将其用于快速加工高精度、高表面质量、多细节手板样件,还可用于汽车模具,医疗生物,消费电子、游戏动漫、建筑设计、雕塑造型、家居装饰等领域概念模型、一般部件、外观验证、装配校核,某些情况下更能用于功能测试。
3D打印技术之SLA(立体光)
Unirapid III 3D打印机
• 日本的Unirapid III3D打印机专门为 打印精细物品而设 计,最小层厚度仅 有0.05mm,最大 建模尺寸为 150×150×150mm。
Stratasys objet系列
Objet Connex500
Objet打印效果图
SLA成型技术的材料
• • •
• 主要有四大系列: Ciba (瑞士巴塞尔)公司生产的CibatoolSL 系列, Dupont(美国杜邦)公司的SOMOS系列, Zeneca(英国捷利康公司)公司的Stereocol 系列, RPC公司(瑞典)的RPCure系列。
光固化快速成型技术的优点:
(1)快速性。 (2)高度柔性。
(3)精度高。
(4)集成化。
(5)材料利用率高。
光固化快速成型技术的缺点:
(1)需要设计支撑结构。 (2)成本较高,可使用的材料较少。 (3)有气味和轻微毒性。
应用
目前医学上手术植入体模型的
制作、手术中的定位模型制作、医
学教学辅具制作、组织工程细胞载
体支架的制作等方面都运用到了光 固化快速成型技术。
STL 格式图形
结论
• 我国需加强创新研发、技术引进和投入, 争取在未来的市场竞争中占据有利位置。 • 国内需要借鉴美国3D 打印企业的运营模式, 要将研发重点移向技术应用,加大产学研 合作,加大扶植重点企业的研发,突破 “校园模式”,向市场和产业化转变。
• 该技术的核心,也是“颠覆制造业”的重 要因素就是材质,只有进行更多新材料的 开发才能拓展3D 打印技术的应用领域。
技术萌芽期
国内 国外 1999 年之前 1995 年之前
平稳增长期
2000 - 2007 年 1996 - 1998 年
SLA光固化3D打印成型技术研究
207中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.06 (上)3D 打印机的原理是将数据和原材料放入3D 打印机中,然后机器根据该程序制造产品。
光敏树脂选择性光固化是采用立体雕刻(Stereo Lithography Apparatus)原理工艺,并且也是最早,最成熟且使用最广泛的快速成型技术。
SLA 光固化3D 打印技术已进入所有领域,提高了打印精度,简化了复杂零件的制造,节省了产品开发周期,降低了人工成本。
目前,国内外制造商正在出现小收缩、快速固化并具有高强度的光敏材料,正是这些因素使SLA 光固化3D 打印机在我国越来越受欢迎。
本文以SLA 光固化3D 打印成型技术为研究对象,简述在教学过程中的体会。
1 SLA 光固化3D 打印成型技术SLA 光固化3D 打印主要以光敏树脂为原料,其基本理论是以光敏树脂快速固化为基础,光敏树脂在特定波长(250~400nm)的紫外线照射下,会发生聚合反应立并固化,从点到线依次固化,完成层截面绘制,然后层层重叠,完成3D 实体打印工作。
图1为SLA立体光固化工艺的原理。
图1 SLA 3D 光固化成型工艺原理图2 SLA 光固化3D 打印成型工艺2.1 前处理前处理的主要操作步骤包括CAD 模型、数据转换、确定摆放方位、施加支撑和切片分层等。
(1)CAD 三维模型。
3D 实体建模是CAD 模型所需的原始数据源的最佳表示,可以使用CAD 软件(例如UG,Pro/E)来实现CAD 模型的3D 建模。
图2为扳手的3D 建模。
(2)数据转换。
如图3,数据处理实际上使用了许多小三角形近似CAD 模型,在这一阶段需要关注的是STL 文件生SLA 光固化3D 打印成型技术研究孔祥忠(湖南理工学院机械工程学院,湖南 岳阳 414000)摘要:SLA 是最早、最成熟且使用最广泛的快速成型技术,SLA 光固化3D 打印技术具有提高了打印精度,节省产品开发周期,降低人工成本的优点,因此SLA 光固化3D 打印机在我国越来越受欢迎。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析随着科技的不断进步,3D打印技术已经成为当今的热门话题。
3D 打印技术通过将数字文件转化为物理对象,为生产和创新带来了巨大的便利。
目前市面上主流的3D打印技术有多种,其中最常见的技术包括SLA、FDM、SLS等。
本文将对这三个技术进行详细的对比分析。
一、SLA技术1.概念SLA是“光固化成型”,该技术是将纯液态光敏树脂涂覆在建模台上,然后利用UV激光束逐层固化,最后形成物体。
2.特点SLA技术的最大特点就是可以制作非常精细的模型,可以达到0.025mm的高精度,因此广泛应用于珠宝、艺术品、模型制作等领域。
SLA吸收材料的能力也很强,可以在有限的时间内生产大批量的模型。
3.应用SLA技术可以应用于复杂的3D打印模型,从家用电器的零件到医疗器械,都可以使用SLA技术,目前3D打印领域最成熟的技术之一。
二、FDM技术1.概念FDM是较常用的3D打印技术,该技术是通过将熔化的热塑性材料挤出喷嘴,然后通过精确控制的机器臂逐层叠加,最终形成物体。
2.特点FDM技术可以使用广泛的材料,如ABS、PLA、PVA等,因此可以制作出各种不同材质的物体。
此外,FDM技术可以使用废旧材料进行打印,具有环保节能的特征。
FDM技术的价格也比其他技术便宜,因此普及率很高。
3.应用FDM技术主要应用于制作机械零件、人造器官、模型等等。
FDM技术可以制作出高度精确的物体,而且速度快、方便实用,是3D打印领域的常用技术。
三、SLS技术1.概念SLS是“选择性激光烧结”,该技术是利用激光束烧结聚合性形式的粉末,从而在建模台上形成模型。
2.特点SLS技术适用范围广,可以使用多种不同的粉末材料进行打印,如聚酰胺、耐热材料、金属、陶瓷和玻璃等,可以制作非常大的物体。
SLS技术还可以制作出复杂的内部结构和薄壁结构,同时具有较高的强度和耐磨性。
3.应用SLS技术主要应用于制作模型、人工骨骼等各种半成品。
3d打印sla技术原理
3d打印sla技术原理3D打印是一种快速成型技术,通过将材料逐层堆积以创建三维模型实体。
Sla技术是3D打印中的一种常用方法,其全称为立体光固化技术。
本文将详细介绍Sla技术的原理、系统组成及优缺点,帮助读者深入了解这一前沿技术。
Sla技术通过使用激光或其他光源将液态树脂固化,形成一层层的图像。
这些图像可以通过计算机建模软件创建,通过逐层叠加的方式最终形成三维物体。
该技术的核心在于使用光敏固化树脂作为支撑材料,通过特定波长的光线固化树脂中的单体分子,使其变得坚硬和结实。
在Sla打印过程中,光源从上方照射打印对象,通过精确控制光线和树脂溶液的接触面,使接触面的一层树脂固化。
然后通过刮板或真空装置将未固化的树脂液面下降一层,再继续下一层的固化,如此反复直至整个模型打印完成。
二、系统组成Sla打印机通常由软件、硬件和支撑材料三部分组成。
软件部分包括建模软件和切片软件,其中建模软件用于创建需要打印的三维模型,切片软件将建模软件中的模型按照打印机的运动轨迹进行切片,使光线能够准确照射到固化树脂中。
硬件部分包括打印机主体、光源、控制部件等,其中打印机主体包括平台、喷头、支撑结构等;光源通常使用高精度激光器,控制部件用于控制光源的照射时间和运动轨迹。
支撑材料一般为光敏固化树脂,以及相应的喷头和容器等部件。
三、Sla技术的优缺点优点:1.无需模具和机械加工,直接从计算机中生成实物模型。
2.制造过程绿色环保,减少了废弃物和有害物质的排放。
3.灵活度高,可以制作任意形状的三维实体。
4.材料利用率高,可以减少材料的浪费。
5.成本低,适合小批量生产。
缺点:1.打印时间较长,成型速度较慢。
2.支撑材料的使用会影响到模型的精度和稳定性。
3.对打印材料和环境的温度敏感,需要严格控制。
4.某些材料可能存在毒性或易燃性,使用时需注意安全。
四、应用领域Sla技术广泛应用于航空航天、医疗、建筑、玩具、艺术等领域。
例如,航空航天领域中,该技术被用于制造零部件和原型;医疗领域中,医生可以使用Sla技术制作个性化假肢和牙科模型;建筑领域中,该技术被用于制作建筑模型和展示工具;玩具领域中,该技术被用于制造可穿戴机器人和智能玩具等。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的发展已经取得了显著的成就,现在市面上有多种不同的3D打印技术,如SLA(光固化)、FDM(熔融沉积建模)和SLS (选择性激光烧结)等。
这些技术各自具有自己的特点和应用,本文将对它们进行详细的分析和比较。
一、SLA(光固化)技术SLA(Stereo Lithography Apparatus)是一种利用紫外线激光固化光敏树脂来进行3D打印的技术。
在SLA打印中,紫外线激光照射到光敏树脂表面,树脂在紫外线激光的作用下进行固化,一层一层地堆积,从而构建出3D打印模型。
SLA技术的特点:1.高精度:由于SLA技术采用激光光束对光敏树脂进行点对点的固化,因此该技术打印出的模型具有很高的精度和表面光滑度。
2.高速度:SLA技术在固化光敏树脂时只需要进行点对点的激光照射,因此打印速度较快。
3.适用于小批量生产:由于SLA技术具有高精度和高速度的特点,因此适用于小批量生产,尤其是一些需要高精度模型的领域,如医疗、汽车、航空航天等。
4.材料多样性:SLA技术使用的光敏树脂种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的光敏树脂进行打印,可以满足不同行业的需求。
SLA技术的应用:1.医疗领域:SLA技术可以打印出高精度的医疗模型,用于手术模拟、人体组织重建等领域。
2.工程领域:SLA技术可以打印出高精度的工程模型,用于产品设计、样机制作等领域。
3.艺术领域:SLA技术可以打印出艺术品模型,用于雕塑、装饰等领域。
二、FDM(熔融沉积建模)技术FDM(Fused Deposition Modeling)是一种利用熔化的热塑性材料进行3D打印的技术。
在FDM打印中,熔融的热塑性材料从喷嘴中挤出,通过移动喷嘴进行层层堆积,从而构建出3D打印模型。
FDM技术的特点:1.低成本:FDM技术使用的材料相对较为便宜,因此成本较低。
2.材料多样性:FDM技术使用的热塑性材料种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的材料进行打印。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术已经在多个领域取得了广泛应用,例如医疗、航空航天、汽车、工业制造等。
其中,SLA(StereoLithography)技术、FDM (Fused Deposition Modeling)技术、SLS(Selective Laser Sintering)技术是三种常见且应用广泛的技术。
本文将对这三种技术的特点和应用进行对比分析,以便更好地了解它们的优劣。
1. SLA技术SLA技术是一种利用光固化树脂的三维打印技术,通过使用紫外线激光照射在光敏树脂表面,将树脂固化成固体物体。
SLA技术的特点有:-高精度:由于激光精确照射在树脂表面,SLA技术可以实现非常高的精度和表面光滑度。
-材料多样性:SLA技术可以使用不同材质的光敏树脂,可以实现多种功能性的零件制造。
-成型速度较慢:由于要使用激光逐层固化树脂,SLA技术的成型速度相对较慢。
SLA技术的应用范围非常广泛,主要包括医疗领域中的生物医学模型制造、工业设计中的样机打印、珠宝设计中的模具制作等领域。
2. FDM技术FDM技术是一种利用熔融式塑料丝进行层层堆积的三维打印技术,通过加热喷嘴将塑料丝熔化后挤出,通过控制喷嘴的运动路径实现物体的制造。
FDM技术的特点包括:-较低的成本:相比其他技术,FDM技术的设备和材料成本相对较低。
-制造速度快:FDM技术可以实现较快的成型速度,适用于批量定制生产。
-材料种类丰富:FDM技术可以使用多种不同材质的塑料丝,可以满足不同领域的需求。
FDM技术的应用范围包括汽车领域的零部件制造、航空航天领域的样机验证、工业制造中的快速定制等领域。
3. SLS技术SLS技术是一种利用激光烧结粉末材料进行层层堆积的三维打印技术,通过使用激光将粉末材料局部烧结固化,形成物体的过程。
SLS技术的特点有:-可制造复杂结构:SLS技术可以实现复杂结构的制造,适用于精细零件制作。
sla3d打印机工作原理
sla3d打印机工作原理随着科技的不断发展,3D打印技术已经逐渐走入大众视野。
其中,SLA(Stereolithography Apparatus)光固化3D打印技术是一种常见且广泛应用的技术。
那么,什么是SLA3D打印机,它的工作原理是什么呢?SLA3D打印机是一种采用光固化技术的3D打印机。
它利用液态光敏树脂在紫外光照射下发生光固化反应,逐层堆积构建物体,从而实现三维模型的打印。
下面将详细介绍SLA3D打印机的工作原理。
1. 光固化树脂的选择SLA3D打印机使用的关键材料是光固化树脂。
该树脂具有高精度、高强度、耐磨损等特点,可以在打印过程中经受紫外线的照射而发生光固化反应。
不同的应用需要选择不同特性的光固化树脂,如透明树脂、强韧树脂等。
2. 光固化过程SLA3D打印机的光固化过程是整个打印过程的核心。
在打印之前,首先需要设计三维模型,并将其转化为STL文件格式。
然后,将光固化树脂注入到打印机的打印槽中。
打印过程中,激光器或LED灯照射在光固化树脂表面,通过点阵扫描或区域照射的方式,将紫外线精确地照射在树脂的特定部位。
受到光固化树脂的照射,树脂分子发生化学反应,形成固态的物质。
这一层固化完成后,打印平台会下降一层,继续进行下一层的打印。
3. 支撑结构的生成在SLA3D打印中,为了保证打印物体的稳定性和完整性,需要生成支撑结构。
支撑结构是一种与打印物体连接的细小结构,通常由树脂或可溶解材料制成。
支撑结构的生成需要考虑到打印物体的形状和倾斜度等因素。
在打印过程中,打印机会根据设计的支撑结构参数,在每一层打印时自动生成支撑结构,以支撑打印物体的悬空部分,防止其变形或坍塌。
4. 打印完成与后处理当打印完成后,需要进行后处理步骤。
首先,将打印物体从打印槽中取出,并用洗涤液清洗,以去除残留的光敏树脂。
然后,将清洗后的打印物体放入紫外线照射箱中进行后固化处理,使其完全固化。
对打印物体进行表面处理,如打磨、抛光、上漆等,以获得光滑的表面和精细的细节。
SLA光固化成型:最成熟的3D打印技术
SLA光固化成型:最成熟的3D打印技术光固化技术可以追溯到1977年,美国的Swainson提出使用射线来引发材料相变,制造三维物体。
由于资金问题,该项目于1980年终止。
同样的研究于1984年在巴特尔实验室(Battelle Laboratories)展开,该研究项目被称为光化学加工(Photochemical Machining)。
尽管当时政府为这项技术提供了完善的实验室硬件支撑,但是没能够实现商业化。
1983年,Charles Hull发明了光固化成型技术,并在1986年获得申请专利。
同年,Charles Hull在加利福尼亚州成立了3D Systems 公司,致力于将光固化技术商业化。
1988年,3D Systems推出第一台商业设备SLA-250,光固化快速成型技术在世界范围内得到了迅速而广泛的应用。
SLA-250的面世成为了3D打印技术发展史上的一个里程碑事件,其设计思想和风格几乎影响了后续所有的3D打印设备。
光固化工作原理光固化成型(Stereo Lithography Appearance,SLA或SL)主要是使用光敏树脂作为原材料, 利用液态光敏树脂在紫外激光束照射下会快速固化的特性。
光敏树脂一般为液态,它在一定波长的紫外光(250 nm~400 nm)照射下立刻引起聚合反应,完成固化。
SLA通过特定波长与强度的紫外光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线、由线到面的顺序凝固,从而完成一个层截面的绘制工作。
这样层层叠加,完成一个三维实体的打印工作。
具体打印流程:1. 在树脂槽中盛满液态光敏树脂,可升降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控制下沿液面进行扫描,被扫描的区域树脂固化,从而得到该截面的一层树脂薄片;2. 升降工作台下降一个层厚距离,液体树脂再次暴露在光线下,再次扫描固化,如此重复,直到整个产品成型;3. 升降台升出液体树脂表面,取出工件,进行相关后处理,通过强光、电镀、喷漆或着色等处理得到需要的最终产品。
第二部分:简述目前的3D打印技术之SLA光固化立体成型
光固化立体造型(Stereolithography,SLA)
据维基百科记载,1984年的第一台快速成形设备采用的就是光固化立体造型工艺,现在的快速成型设备中,以SLA的研究最为深入,运用也最为广泛。
平时我们通常将这种工艺简称“光固化”,该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。
与其它3D打印工艺一样,SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片。
然后电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描。
被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。
当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。
新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。
SLA 工艺的特点是,能够呈现较高的精度和较好的表面质量,并能制造形状特别复杂(如空心零件)和特别精细(如工艺品、首饰等)的零件。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的快速发展已经改变了传统制造业的格局,各种不同的3D打印技术应运而生,在这些技术中,SLA、FDM和SLS是应用最为广泛的,各自具有自身独特的特点和应用。
本文将对这三种技术进行比较分析,以便读者能更好地了解它们的优缺点以及应用领域。
1. SLA(光固化3D打印技术)SLA是一种通过光敏树脂材料的光固化来实现零件制造的技术。
在SLA打印中,光固化树脂通过激光光束或UV光固化灯照射,将液体材料逐层固化成固体结构,从而实现3D打印。
特点:- SLA打印精度高,可打印出细小的细节和曲线;-制造的零件密度高,尺寸精确,表面光滑;-材料种类多,可选用透明、硬质和柔软材料等;-适用于制造模型、原型、珠宝等精细零件。
应用:-工程原型制作;-珠宝、手表等奢侈品设计与制造;-医疗行业的模型、器械等制造。
2. FDM(熔融沉积建模技术)FDM是一种利用熔融塑料丝材料层层积累而成的3D打印技术。
在FDM打印中,热塑性聚合物材料通过喷嘴加热熔化后,由机器按照程序设计的路径进行沉积成型。
特点:- FDM打印速度快,制造成本低;-可选材料种类多,包括ABS、PLA、PETG等;-零件结构强度高,适用于功能性部件制造;-可批量生产,适用于器械、工业设计等领域。
应用:-工业制造中的功能基础部件;-制造耐热、耐腐蚀功能零件;-教育领域的原型制作。
3. SLS(选择性激光烧结技术)SLS是一种通过激光照射可熔性粉末材料层层烧结而形成零件的3D打印技术。
在SLS打印中,通过激光照射将粉末材料烧结成型,无需支撑结构,制造出的零件具有良好的强度和表面质量。
特点:- SLS打印具有很高的制造自由度,支撑结构可避免;-零件强度高,可承受较大的载荷;-可使用多种工程级材料,如尼龙、PA12等;-适合于小批量或定制化零件制造。
应用:-汽车、航空航天等领域的功能零部件制造;-医疗领域的人造假体、手术模型等制造;-艺术创作和设计制造。
sla光固化3d打印机原理
sla光固化3d打印机原理SLA光固化3D打印机原理近年来,随着3D打印技术的快速发展,各种不同类型的3D打印机不断涌现。
其中,SLA(StereoLithography Apparatus)光固化3D打印机以其高精度、高速度的特点受到了广泛关注。
本文将介绍SLA光固化3D打印机的原理和工作过程。
SLA光固化3D打印机的核心原理是光聚合固化。
该技术利用紫外线激光或LED光源照射光敏树脂,通过逐层固化来构建物体。
下面将详细介绍SLA光固化3D打印机的工作原理。
用户需要使用3D建模软件将所需打印的物体进行建模,并将建模文件导入SLA光固化3D打印机。
然后,打印机根据建模文件将物体切片成数百甚至数千个薄层。
每一层的厚度通常在几十到几百微米之间。
接下来,打印机会将光敏树脂注入到打印槽中。
光敏树脂是一种特殊的液态材料,具有高度敏感的光固化性能。
树脂的选择根据所需打印物体的特性来确定,例如透明度、耐高温性等。
当准备工作完成后,打印机开始工作。
它使用一个移动平台,将底层覆盖薄层的光敏树脂上升到一个精确的高度。
然后,打印机的光源开始照射光敏树脂。
光敏树脂在紫外线或LED光源的照射下会发生化学反应,从而引起固化。
在某一层的光敏树脂固化完成后,打印平台会下降一个固定的距离,以便打印下一层。
这个过程将一层一层地重复,直到整个物体打印完成。
值得注意的是,SLA光固化3D打印机在打印过程中需要考虑支撑结构。
由于光敏树脂固化后会变得非常坚硬,因此需要添加支撑结构来支撑悬空的部分。
这些支撑结构可以在打印完成后容易地去除。
SLA光固化3D打印机具有许多优点。
首先,它可以实现非常高的打印精度和细节。
由于光敏树脂的固化是逐层进行的,因此可以实现非常复杂的几何形状和细微的细节。
其次,SLA光固化3D打印机具有较快的打印速度。
由于光敏树脂的固化是通过光源直接照射完成的,相比其他3D打印技术,SLA光固化3D打印机可以更快地完成打印。
然而,SLA光固化3D打印机也存在一些限制。
光固化3d打印机原理
光固化3d打印机原理
那我们常见的光固化3D打印机有哪些呢,其实有三种,它们就是SLA,DLP,LCD光固化3D打印机,以下是它的原理还有它们相互间的对比。
一、SLA光固化3D打印机
SLA成型的基本原理,主要就是利用紫外激光为光源,再用振镜系统来控制激光光斑扫描,激光束会在液体树脂表面上先画出一个物件形状,随后打印平台会下降一定距离,再让平台浸入液体树脂中,如此反复,形成实体打印。
二、DLP光固化3D打印机
DLP成型的基本原理,首先,模型会被3D打印软件横向切成一层层的,然后里面的投影机会把第一层模型的形状投射的树脂上,然后进行光固化成型,第一层成型后,便会将物件稍稍升高,投射下一层模型的形状到树脂上,如此反复,层叠式的打印出模型。
三、LCD光固化3D打印机
LCD的原理其实和DLP的差不多,只是其中DLP的光源是用LCD代替的。
它是LCD液晶板成像原理,利用光学投射穿过红绿蓝三原色滤镜过滤掉红外线和紫外线(红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用)后,再将三原色投射穿过三片液晶板上,合成投影成像。
SLA3D打印技术在高校艺术教学中的实践
SLA3D打印技术在高校艺术教学中的实践随着3D打印技术的发展和普及,它在教育领域的应用也越来越广泛。
在高校艺术教学中,3D打印技术为学生提供了全新的创作和展示方式,成为艺术教学中不可或缺的一部分。
特别是SLA(光固化)3D打印技术,其高精度、细腻的打印效果,使得它在高校艺术教学中的应用更加突出。
本文将探讨SLA3D打印技术在高校艺术教学中的实践,以及对学生创作和学习的影响。
一、SLA3D打印技术简介SLA3D打印技术是一种采用光固化树脂材料进行制作的3D打印技术。
其工作原理是通过激光或紫外光束照射在液态光敏树脂上,使其在光照区域固化成固体,逐层积累完成打印。
因为该技术在打印过程中使用的是液态树脂材料,所以打印出的物体表面平滑度高,细节丰富,适合用于打印高精度的艺术品或模型。
1. 个性化创作SLA3D打印技术为学生提供了全新的创作方式,他们可以设计并打印出自己的艺术作品,展现个性化、创新性的创作理念。
相比于传统的手工制作或传统的模型制作,3D打印技术可以更加精准地还原学生的设计构思,从而激发学生的创作热情,并且让他们更加主动地参与到创作的过程中。
2. 作品展示与交流通过SLA3D打印技术打印出的艺术作品,可以更加真实地还原出学生的设计意图,使得作品更加富有表现力。
学生可以通过展示自己的3D打印作品,来与他人进行交流和分享。
而且,利用SLA3D打印技术,学生可以根据展示需求进行定制,打印各种形式的作品,例如雕塑、陶瓷、绘画等,从而拓宽了展示作品的形式和方式。
3. 艺术设计教学在艺术设计课程中,SLA3D打印技术也提供了一种全新的教学方式。
通过教师的指导,学生可以通过3D建模软件进行艺术设计,并将设计的作品通过SLA3D打印技术进行打印。
这种教学方式可以激发学生的创作灵感,提高学生的设计能力和审美水平。
而且,这种教学方式也可以帮助学生更加直观地了解作品的结构和细节,提高他们的实际操作能力。
三、SLA3D打印技术对学生创作和学习的影响2. 提高学生的审美素养在3D打印作品的设计和打印过程中,学生需要考虑设计的细节、结构、比例等因素,这种设计思维可以帮助学生更加全面地提高自己的审美水平。
d打印技术之sla(立体光)
在SLA过程中,液态光敏树脂被倒入一 已固化的层面上再次覆盖一层液态树脂, 个容器中,激光束在液面按计算机指令 以便进行下一层的扫描和累积。这个过 逐层进行扫描,使树脂发生聚合反应形 程反复进行,直至整个工件完成。
成固化层。
SLA技术的特点
高精度
由于SLA技术采用激光逐层扫描 固化,因此可以获得高精度的 打印结果。
科研领域
在材料科学、生物医学、机械工程等学科中,SLA 技术可用于制造实验所需的样品和模型。
学生创新实践
通过SLA技术,学生可以自主设计和制造创新产品, 培养实践能力和创新思维。
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05 SLA(立体光)3D打印的实 际应用案例
工业设计领域
01
02
03
复杂零件制造
SLA技术能够制造出复杂 形状和结构的零件,广泛 应用于航空、汽车、电子 等工业领域。
功能测试模型
通过SLA技术快速制造出 产品原型,用于进行功能 测试和优化设计。
模具制作
在塑料、陶瓷等材料的模 具制作中,SLA技术能够 提高模具的精度和寿命。
光敏树脂材料在打印过程中通过 光聚合反应固化,形成精确的三
维结构。
光敏树脂材料的性能直接影响打 印成品的精度、强度和耐久性。
其他可用的材料
01
除了光敏树脂材料,SLA(立体光 )3D打印技术还可以使用其他可用 的材料,如陶瓷、玻璃、金属等 。
02
这些材料的加入可以扩展SLA(立 体光)3D打印技术的应用范围,满 足更多领域的需求。
光敏树脂材料选择
根据模型需求选择合适的光敏 树脂材料,确保打印质量。
打印开始
按照切片处理后的指令,逐层 进行打印。
SLA光固化3D打印成型误差分析
SLA光固化3D打印成型误差分析1. 引言1.1 SLA光固化3D打印成型误差分析概述SLA光固化3D打印是一种基于光敏树脂材料的3D打印技术,通过使用紫外线激光束对树脂进行点状固化,逐层堆叠最终形成三维物体。
在SLA光固化3D打印过程中,由于各种因素的影响,可能会导致成型误差的产生,影响打印物体的准确性和表面质量。
对成型误差进行深入分析和探讨,对于提高打印精度和产品质量具有重要意义。
本文旨在对SLA光固化3D打印成型误差进行综合分析,探讨其原理、误差来源、参数优化、表面质量以及光固化时间等方面的影响。
通过对这些关键问题的研究,可以为进一步优化SLA光固化3D打印工艺提供重要参考。
深入了解成型误差的产生机制,有助于解决相关问题,提高打印精度和效率,推动SLA光固化3D打印技术的发展与应用。
在接下来的章节中,我们将详细探讨SLA光固化3D打印成型误差的相关问题,为读者提供全面的研究成果和分析结论。
2. 正文2.1 SLA光固化3D打印技术原理SLA光固化3D打印技术原理主要是指采用光敏树脂作为材料,通过UV光源照射将其固化成具有一定形状的物体的制造技术。
这项技术首先需要将3D模型分层切片,然后通过控制UV光源的照射区域和时间来逐层固化树脂,最终将所有层叠加形成完整的物体。
在这个过程中,关键的部件包括光源、镜片、槽体和平台。
光源产生的UV光被反射并聚焦到树脂表面,镜片的角度和位置决定了光束的照射范围,槽体用来装载光敏树脂和提供材料循环,平台则用来支撑和固定被制造物体。
除了硬件设备,SLA技术中还需要控制软件来协调整个制造过程。
通过控制软件,用户可以调整每一层的厚度、固化时间和光源的参数,以实现对成品的精细控制。
总的来说,SLA光固化3D打印技术原理是一种高精度、高效率的制造方法,可以应用于多种领域,如医疗、航空航天和工程等。
该技术的原理深入了解对于提高成型质量和减小误差具有重要意义。
2.2 误差来源分析误差来源分析是对SLA光固化3D打印过程中可能导致成型误差的各种因素进行深入分析和研究。
SLA光固化3D打印设备与操作介绍
03
树脂槽:存储光 敏树脂,供打印
使用
04
升降平台:控制 打印件的高度,
实现分层打印
05
控制系统:控制 整个打印过程, 包括激光强度、 扫描速度等参数
06
冷却系统:冷却 打印件,提高打
印精度和速度
07
支撑结构:用于 支撑打印件,防
止变形和损坏
08
安全防护:保护 操作人员,防止
激光伤害
09
电源:提供设备 所需的电力
陶瓷粉末:通过 激光烧结成型,
2 具有较高的强度
和耐磨性
3 金属粉末:通过
激光熔融成型, 具有较高的强度 和导电性
材料选择与使用
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
光敏树脂:SLA光 固化3D打印的主 要材料,种类繁多, 性能各异
支撑材料:用于支 撑打印件,防止变 形和塌陷
清洗材料:用于清 洗打印件表面的残 留物和支撑材料
材料处理:使用前需充 分搅拌,防止材料分层
SLA光固化3D打印 案例
典型案例展示
汽车零部件制造:快速原 型制作,降低研发成本
医疗领域:定制化假体、手 术模型,提高手术成功率
艺术设计:雕塑、建筑模 型,实现创意设计
教育领域:教学模型、实 验设备,提高教学效果
案例分析与启示
01
案例一:汽车零部 件制造
02
案例二:医疗设 备制造
03
案例三:建筑模 型制作
04
案例四:艺术作 品创作
05
启示一:SLA光固 化3D打印技术在 多个领域具有广泛
的应用前景
06
启示二:SLA光固 化3D打印技术可 以提高生产效率和产品质量 Nhomakorabea07
SLA 立体光刻成型陶瓷3D打印技术【详细介绍】
SLA 立体光刻成型陶瓷3D打印技术详细介绍内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.SLA 立体光刻成型陶瓷技术概述:立体光刻成型是目前市场上陶瓷打印的主要技术,也是商业化相对成功的技术。
该技术采用一种由陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等混合而成的光固化胶,工艺本身与目前市场上的DLP和SLA打印机并无大的区别。
有的产品(如Lithoz)会因为光固化胶的高粘度而使用特殊的刮刀涂抹手段来加快成型过程中的材料填充,但归根结底其本质与普通树脂成型并无大的区别。
SLA 立体光刻成型陶瓷技术原理:该技术采用一种由陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等混合而成的光固化胶,工艺本身与目前市场上的DLP和SLA打印机并无大的区别。
SLA 立体光刻成型陶瓷技术特点:不但大大缩减成本,且性能稳定,具有无菌等特点。
SLA 立体光刻成型陶瓷技术优缺点:优点:根据有关公司的产品介绍,使用该工艺制造出的陶瓷制品(例如氧化铝、氧化锆、磷酸钙等)密度可高达99%以上。
缺点:由立体光刻技术做成的毛坯件中含有大量的有机物,这使得经过脱脂和烧结之后产生的成品往往会相对于初始设计尺寸拥有30%左右的收缩量。
这也限制了该技术在陶瓷生产中的使用。
SLA 立体光刻成型陶瓷技术材料:陶瓷粉末、光引发剂、分散剂等混合而成的光固化胶。
SLA 立体光刻成型陶瓷技术应用及经典应用案例分享:目前陶瓷3D打印主要用在工业产品、珠宝/奢侈品、医疗行业,当然对于从事科研的高校和研究所来讲,也是必备的神器。
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SLA立体光固化3D打印技术
SLA技术,全称为立体光固化成型法(Stereo lithography Appearance),是用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,周而复始,这样层层叠加构成一个三维实体。
一、SLA技术的历史
SLA立体光固化成型法最早于20世纪70年代末到80年代初期,美国3M 公司的Alan J.Hebert、日本的小玉秀男、美国UVP公司的Charles W.Hull和日本的丸谷洋二,在不同的地点提出了RP的概念,即利用连续层的选区固化产生三维实体的新思想。
1986年,UVP公司Charles W.Hull制作的SLA-1获得专利。
早期的光固化形式是利用光能的化学和热作用可使液态树脂材料产生变化的原理,对液态树脂进行有选择地光固化,就可以在不接触的情况下制造所需的三维实体模型,利用这种光固化的技术进行逐层成形的方法,称之为光固化成型法,简称SLA。
二、SLA技术的成型原理
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。
三、SLA技术所需耗材
SLA技术目前可以使用的打印耗材为光敏树脂。
四、SLA技术应用范围
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。
五、SLA技术的优缺点
1.SLA技术的优点
①技术成熟;
②加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具;
③可加工复杂的原型和模具;
④使CAD数字模型直观化,节约生产成本;
⑤可联机操作,远程控制,利于生产的自动化。
2.SLA技术的缺点
①SLA系统造价高,使用和维护成本过高;
②因为其打印耗材为液体,对工作环境要求严格;
③成型原件多为树脂类,强度、刚度、耐热性不好,不利于长时间的保存;
④预处理软件和驱动软件与加工出来的效果关联太紧;
⑤操作系统复杂。
六、SLA技术打印过程
SLA工艺的制作过程分为三步:第一是设计模型;第二部是进行打印;第三部是打印后的处理。
①第一步:设计模型。
工作人员通过CAD软件设计出需要打印的模型,然后利用离散程序对模型进行切片处理,然后设置扫描路径,运用得到的数据进行控制激光扫描器和升降台。
②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,升降台下降到一定距离,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。
③待打印完成之后,从树脂液体中取出模型,然后对模型进行最终的固化和对表面进行喷漆等处理,以达到需求的产品。
七、SLA技术发展趋势
1、立体光固化成型法要向高速化,节能环保与微型化方向发展
2、提高加工精度,向生物,医药,微电子等领域发展
3、不断完善现有的技术、研究新的成型工艺;
4、开发新的成型材料,提高制件的强度、精度、性能和寿命。
5、研制经济、精密、可靠、高效、大型的制造设备大型覆盖件及其模具
6、开发功能强大的数据采集、处理和监控软件
7、拓展新的应用领域,如产品设计、快速模具制造到医疗、考古等领域。