立体光固化成型

立体光固化成型法

"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。

光固化快速成型制造技术不同于传统的材料去除制造方法，它的成型原理[6〜8]是：SLA将所设计零件的三维计算图像数据转换成一系列很薄的模型截面数据，然后在快速成型机上，用可控制的紫外线激光束，按计算机切片软件所得到的每层薄片的二维图形轮廓轨迹，对液态光敏树脂进行扫描固化，形成连续的固化点，从而构成模型的一个薄截面轮廓。下一层以同样的方法制造。该工艺从零件的底薄层截面开始，一次一层连续进行，直到三维立体模型制成。一般每层厚度为0.076〜0.381mm最后将制品从树脂液中取出，进行最终的硬化处理，再打光、电镀、喷涂或着色即可。

要实现光固化快速成型，感光树脂的选择也很关键。它必须具有合适的粘度，固化后达到一定的强度，在固化时和固化后要有较小的收缩及扭曲变形等性能。更重要的是，为了高速、精密地制造一个零件，感光树脂必须具有合适的光敏性能，不仅要在较低的光照能量下固化，且树脂的固化深度也应合适。成型过程及控制

光固化快速成型的过程分为前处理、分层叠加成型及后处理三个阶段。快速成型机只能接受计算机构造的三维模型，然后才能进行切片处理。因此，应在计算机上采用计算机三维辅助设计软件，根据产品的要求设计三维模型或将已有产品的二维三视图转换成三维模型。

对样品形状及尺寸设计进行直观分析

在新产品设计阶段，虽然可以借助设计图纸和计算模拟对产品进行评价，但不直观，特别是形状复杂产品，往往因难于想象其真实形貌而不能作出正确、及时的判断。采用SLA可以快速制造样品，供设计者和用户直观测量，并可迅速反复修改和制造，可大大缩短新产品的设计周期，使设计符合预期的形状和尺寸要求。

用SLA 制件进行产品性能测试与分析

在塑料制品加工企业，由于SLA制件有较好的机械性能，可用于制品的部分性能测试与光固化成型的优势。

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。

光固化成型的缺陷

1.SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高。

2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻。

3.成型件多为树脂类，强度,刚度,耐热性有限，不利于长时间保存。

4.预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。

5.软件系统操作复杂，入门困难;使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。

6.立体光固化成型技术被单一公司所垄断。

光固化成型的发展前景

立体光固化成型法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,微电子等领域大有作为。