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2018-08-10 00:15 出处:PConline原创 作者:卡夫卡 责任编辑:sunziyi

  【PConline 杂谈】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SLA 3D打印技术。

只因价格亲民就被青睐?深度解析SLA 3D打印技术
只因价格亲民就被青睐?深度解析SLA 3D打印技术

   作为最早提出并实现商业应用的成型技术,SLA 3D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。

   来个动图更生动↓

   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。

 SLA 3D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。

对比,打印效果还是非常明显的

   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FDM 3D打印技术的打印机要比SLA 3D打印机贵很多。但从打印效果上看,SLA 3D打印机却明显优于前者。

SLA工艺适用于哪些领域?

   鉴于SLA 3D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。 此外,还可用于那些有特殊要求有相应的特性材料,例如耐热、全透明等。

SLA的设计规范与原则

   若想通过SLA工艺进行3D打印,在设计模型之初我们要注意些什么呢?细节结构。一般情况下,SLA工艺对细节结构的要求是:

   ·最小细节厚壁0.6mm,大面积薄片厚度则要大于2mm;
   ·模型的最小独立柱子直径为1mm;
   ·最小凹凸字笔画宽度为0.35mm;
   ·最小孔直径为1mm,最小缝隙为0.4mm;

   除了要遵循上面的设计规范外,这里还有一些SLA工艺的设计原则需要掌握,它们则抽壳壁厚原则、35°设计原则、0.35mm凸凹细节原则和装配件原则,下面我们来为各位逐一介绍。

   先来说说这个抽壳壁厚原则。该原则是针对那些比较厚重的模型,若抽壳不影响其使用性能,建议抽壳,从而减轻模型重量降低模型成本;对于大面模型抽壳后建议添加加强筋,可以大幅减少模型变形程度,当然也要根据模型的结构具体问题具体分析。实际上,SLA工艺的最小抽壳壁厚要求与整体尺寸有关系,且随着产品尺寸的增加,壁厚也应相应加大。对于小尺寸件(≤200mm)、中等尺寸件(200-400mm),我们建议最小壁厚为2mm;对于大尺寸件(≥400),建议最小壁厚大于3mm。 

   35°设计原则。前面,我们说过SLA工艺对于悬壁部位需要添加支撑,而悬壁角度临界值一般为35°。在不影响模型使用性能的前提下,设计模型时可将悬壁与底面的角度设计成大于35°,适当时添加圆角以减少支撑结构,保证模型尺寸和表面质量。

   0.35mm凸凹细节原则,是指对于下凹的文字或表面细节,一般建议线条的宽度至少为0.35mm,深度为0.35mm,对于凸起的文字或表面细节,则建议宽度至少为0.35mm,凸起高度至少0.35mm。

   装配件原则,装配件模型一般都有多个独立的壳体,对于容易拆卸的装配体建议拆开打印,避免影响各零件的自由摆放以及产品表面的最佳质量,一般建议装配间隙>0.3mm。但对于那些一体打印的可活动模型,有些零件无法拆卸,当然也可以一起打印,建议装配间隙≥0.4mm,不然可能会与其他零件打印成一体而无法活动。为了打印方便,我们还可以用支撑梁连接所有的壳体,从而保证大批量打印时零件不会丢失,该情况下一般建议支撑梁的厚度≥3mm。

   最后,再来说说上色。通常,对于那些结构简单的上色件,我们可以采用一体化打印再为其上色,而对于那些相对复杂的上色件,应根据上色要求将上色模型拆开,上完颜色之后再进行组装。一般,我们使用SLA工艺进行3D打印技术的制作周期在48-72小时,紧急情况下努一努36小时也是可以完成的,可打印的最大单体成型尺寸为600x600x400mm。好了,以上便是本期文章的全部内容了,希望今天介绍的内容对各位能有所帮助。

 
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