軟質食物、桌面小玩具、時尚家居甚至化妝品、時裝,3D打印機“制造”出來的分屬于各個領域的物品一次又一次地令我們目瞪口呆。3D打印機是使用什么技術進行加工制作的呢?實際上3D打印機采用的成型技術有很多種,如:立體光固化成型法(SLA)、熔融層積成型技術(FDM)、選擇性激光燒結(SLS)等等。SLA憑借成型精度高、質量好在3D打印領域內享有較高的聲譽。那么,什么是3D打印技術中的SLA成型技術?
SLA是立體光固化成型法的英文簡寫形式。該技術主要是利用特定強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,一層完成之后進行下一層,依次方式循環往復,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申請相關專利。1986年便出現SLA的雛形,SLA是最早提出并實現商業應用的成型技術。1988年,3D打印行業巨頭3D Systems公司根據SLA成型技術原理制作世界上第一臺SLA 3D打印機SLA250,并將其商業化。自此,基于SLA成型技術的機型如雨后春筍,相繼出現。2012年Formlabs團隊在眾籌平臺推出了一款基于SLA成型技術的3D打印機Form 1,并在該平臺發起眾籌以籌集資金。
時至今日,研究和生產SLA技術的組織、企業、團隊已然眾多。國內相關機構有華中科技大學、珠海西通、智壘等;國外有3DS、Formlabs公司等。那么,這些組織或者企業都有哪些代表性的力作呢?3DS在SLA技術研究領域起步最早,相應生產的機型也眾多,如:Projet1500、Objet500 Connex3以及剛剛在歐洲模展上推出的ProX 800等。國內有西通光固化3D打印機、銘展MBot Form1 3D打印機、ATSmake 3D打印機等。
SLA成型技術的工藝過程
SLA成型技術打印過程一般經過3個步驟:首先,機器對3D模型進行切片化處理,確定打印路徑;其次,機器按照程序對光敏樹脂材料表面進行照射,照射過程為點到線、線到面,分層進行固化,直至成品出現;最后,將成品取出進行后期處理工作,如染色、噴漆等。
◆SLA成型技術在成型過程中的優點:
1、成型工藝出現早,相對成熟
2、打印精度高、質量好
3、加工速度快,生產周期相對較短
◆SLA成型技術在成型過程中的缺點:
1、SLA機型生產造價高,打印成本負擔大
2、SLA機型對工作環境要求較高,操作復雜
3、打印材料樹脂具有一定的毒性,需要密封處理
SLA機型成型平臺
編輯點評:基于SLA成型技術的3D打印機打印精度和質量高,所以造價一般相對較高。SLA機型在國內外3D打印市場占有一定的比例。筆者匯總的3D打印機也是不完全統計。在SLA成型技術領域仍然有很多DIY的3D打印機,這些3D打印機在SLA成型技術乃至整個3D打印領域占有很大的比例。最后,在成型技術方面DLP和SLA相似,而在世界范圍內DLP機型也較多,筆者下步將對其進行系統匯總。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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