軟質(zhì)食物、桌面小玩具、時尚家居甚至化妝品、時裝,3D打印機(jī)“制造”出來的分屬于各個領(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),使之點到線、線到面的完成一個層上的打印工作,一層完成之后進(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申請相關(guān)專利。1986年便出現(xiàn)SLA的雛形,SLA是最早提出并實現(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)隊在眾籌平臺推出了一款基于SLA成型技術(shù)的3D打印機(jī)Form 1,并在該平臺發(fā)起眾籌以籌集資金。
時至今日,研究和生產(chǎn)SLA技術(shù)的組織、企業(yè)、團(tuán)隊已然眾多。國內(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。國內(nèi)有西通光固化3D打印機(jī)、銘展MBot Form1 3D打印機(jī)、ATSmake 3D打印機(jī)等。
SLA成型技術(shù)的工藝過程
SLA成型技術(shù)打印過程一般經(jīng)過3個步驟:首先,機(jī)器對3D模型進(jìn)行切片化處理,確定打印路徑;其次,機(jī)器按照程序?qū)饷魳渲牧媳砻孢M(jìn)行照射,照射過程為點到線、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)在成型過程中的優(yōu)點:
1、成型工藝出現(xiàn)早,相對成熟
2、打印精度高、質(zhì)量好
3、加工速度快,生產(chǎn)周期相對較短
◆SLA成型技術(shù)在成型過程中的缺點:
1、SLA機(jī)型生產(chǎn)造價高,打印成本負(fù)擔(dān)大
2、SLA機(jī)型對工作環(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
編輯點評:基于SLA成型技術(shù)的3D打印機(jī)打印精度和質(zhì)量高,所以造價一般相對較高。SLA機(jī)型在國內(nèi)外3D打印市場占有一定的比例。筆者匯總的3D打印機(jī)也是不完全統(tǒng)計。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3D打印領(lǐng)域占有很大的比例。最后,在成型技術(shù)方面DLP和SLA相似,而在世界范圍內(nèi)DLP機(jī)型也較多,筆者下步將對其進(jìn)行系統(tǒng)匯總。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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