什么是立体光固化成型技术?

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Gloria

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Feb 05 2025
  • 立体光固化成型技术

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立体光固化成型 (SLA) 3D 打印技术是最常见的树脂类型3D 打印.它因其能够生产高精度、各向同性和防水原型和最终应用部件而广受欢迎。它采用独特的制造方法,实现三维实体模型的快速原型制作,并增加了许多复杂而精密的结构或组件,以满足特殊需求。SLA 3D 打印机生产的组件具有一系列尖端的材料特性、出色的表面光滑度和复杂的功能。这些优势使其成为制造复杂形状零件和特殊结构的首选方法之一。它被广泛应用于从航空航天到医疗保健的广泛领域。

在本指南中,我们将仔细研究什么是立体光固化成型 3D 打印、它的运作方式以及它所拥有的迷人历史。此外,我们将探索如何利用这些技术来生产具有独特结构和功能的产品。我们还将深入研究 SLA 的当前应用,并研究其在不同行业中的潜在用途。

什么是立体光固化成型技术?

立体光固化成型技术包括利用紫外线激光扫描一桶液态光敏聚合物,逐层固化树脂。重复这个过程,直到构建整个人体模型。立体光固化成型技术涉及对液体光敏树脂表面进行激光束逐层扫描,使树脂固化和形成。考虑使用激光笔吸引果冻;无论它接触到哪里,它都会变硬,最终形成一个三维人体模型。

立体光固化成型技术的工作原理是什么?

立体光固化成型 (SLA) 是一种 3D 打印技术基于液体光敏树脂的光聚合原理。其工作原理如下:

  1. 上传计算机辅助设计文件:与其他3D 打印方法中,立体光固化成型技术的第一步是上传计算机辅助设计 (CAD) 文件,该文件提供了3D 模型.
  2. 将树脂注入树脂槽:然后,将液态光敏树脂手动或自动分配到树脂槽中。
  3. 将构建平台浸入水箱中:构建平台下降到树脂槽中,在平台和树脂槽底部之间留下一层薄薄的树脂。
  4. 使用 UV 激光构建层:然后,UV 激光穿过透明窗口并跟踪模型的底层。当树脂与热发生化学反应时,它会变硬并粘附在构建平台上。
  5. 逐层重复该过程:绘制横截面并固化材料后,将平台略微升高,以便为树脂槽重新涂上一层新的树脂,然后再次降低。将下一层树脂放置在前一层上,并重复该过程,直到零件完成。
  6. 清洁并进一步固化模型:打印后,模型将从构建平台中取出并进入后期制作。用溶剂溶液清洁任何湿树脂,并从打印件上去除支撑结构。然后将模型放置在 UV 室中,以进一步固化和密封材料的配方特性。

立体光固化成型技术是什么时候发明的?

立体光固化成型技术由美国人查尔斯·赫尔 (Charles Hull) 于 1986 年发明。他发明了世界上第一台 3D 打印机,利用紫外线照射将树脂固化成形状来制造物体。使用的技术称为“立体光固化成型技术”。同年,Charles Hull 创立了 3D Systems,这是世界上第一家生产 3D 打印设备的公司。这项技术的诞生为 3D 打印技术奠定了基础,并为后续的发展开辟了一条新的道路3D 打印技术.

立体光固化成型技术使用哪些材料?

SLA 3D 打印技术使用各种类型的光敏树脂材料,当暴露于特定波长的光(主要是紫外线)时,会发生固化反应。这些树脂的配方可满足从机械性能到视觉效果的各种需求。以下是一些SLA 3D 打印中常用的材料类型:

  • 光固化丙烯酸树脂:这是一种常用的立体光固化成型材料,具有良好的透明度和成型性能。使用光固化的丙烯酸树脂可以创建透明模型,从而轻松检查原型的内部结构。
  • 环氧树脂:环氧树脂也是立体光固化成型中常用的材料之一。它具有高强度和硬度,适用于需要承受一定载荷的零件。
  • 橡胶基材料:某些橡胶基材料也可用于立体光固化成型。这些材料通常用于制造需要一定程度的柔韧性和弹性的零件。
  • 蜡替代树脂:有些树脂材料可以用作蜡的替代品,用于制作需要熔模铸造的原型或模具。

立体光固化成型技术有哪些优势?

立体光固化成型技术 (SLA) 的优势主要包括:

1. 精度高,显示细节丰富

SLA 打印技术以其出色的精度和分辨率而闻名,能够准确捕获和渲染复杂的几何形状和精细细节。在压力下,这些由 SLA 技术打印的图形仍然可以保持卓越的性能,这是传统制造方法和其他 3D 打印技术难以匹敌的。

2. 高效的生产速度

根据项目需求和所选树脂类型,SLA 立体光固化成型技术可以在短短几个小时内生产出美观且功能齐全的部件。对于需要在产品开发周期中快速迭代的设计师和工程师来说,这是一个巨大的优势。

3. 简化后期制作流程

SLA 技术被称为 3D 打印领域的“黄金标准”。由于其薄切横截面打印方法,它打印的产品具有光滑的表面和精细的特征。因此,SLA 打印的原型不仅美观实用,而且大大减少了后期生产的工作量,无需繁琐的二次加工。

4.应用范围广

SLA打印中使用的树脂具有多种配方,可根据实际需要用于制造刚性、柔性或韧性的零件,并具有耐高温、耐冲击或生物相容性等特殊性能。这使得 SLA 技术广泛应用于多个行业,从医疗领域的手术导板和义齿到珠宝铸造模型和航空航天部件,都展示了其强大的多功能性。

5. 减少材料浪费

在 SLA 打印过程中,每个部件仅使用所需数量的树脂,与传统的减材制造工艺相比,显著减少了材料浪费。

立体光固化成型技术的缺点是什么?

立体光固化成型技术 (SLA) 的缺点主要包括以下几点:

  • 材料脆性:SLA 中使用的光敏树脂可能比某些热塑性塑料更脆,这限制了它在需要高强度和韧性的应用中的使用。
  • 后处理要求:SLA 打印完成后,通常需要进行固化和清洁等后处理步骤,这会增加整体处理时间和成本。
  • 成本较高:SLA 技术的设备采购成本、材料成本和维护成本通常高于其他 3D 打印技术(如 FDM)。
  • 打印速度相对较慢:由于 SLA 是通过逐层固化液态树脂来构建物体,因此其打印速度相对较慢,不适合快速原型制作或批量生产。
  • 对作环境敏感:SLA 打印过程需要在特定的环境条件下进行,例如控制空气湿度和温度,这增加了作的复杂性及其对环境的依赖性。

立体光固化成型和 FDM 有什么区别?

立体光固化成型 (SLA) 和 FDM(熔融沉积建模)是两种常见的 3D 打印技术,并且它们之间存在显著差异。下表概述了 SLA 和 FDM 之间的主要区别:

  立体光固化成型技术 (SLA) FDM(熔融沉积建模)
运作方式 液态光敏树脂在紫外激光照射下快速固化 通过加热和挤出塑料细丝,逐层堆叠形成最终模型
精度和细节 精度高,能够捕捉精细细节,打印物表面光滑 精度相对较低,打印物表面有明显的层状线
速度和效率 打印速度相对较快,尤其是在大面积打印时 打印速度相对较慢,需要材料逐层堆叠
成本与材料 设备和光敏树脂材料更昂贵 设备和塑料耗材材料的价格相对较低
后处理和维护 需要进行固化、清洁和打磨等后处理步骤,但工作量相对较小 后处理步骤(例如移除支撑结构和打磨表面)可能相对较繁重
适用范围 医疗、珠宝、手模等需要高精度加工的行业,以及需要高精度和细节的原型制作和产品开发 教育、建筑、广告、工业设计等领域的原型制作,以及需要大量打印且对准确率要求不高的场景

立体光固化成型技术有哪些应用?

立体光固化成型技术 (SLA) 具有精度高、表面质量高、材料多样等特点,因此被广泛应用于许多领域,具体如下:

1. 原型开发和设计验证

SLA 技术可以快速将 CAD 数字模型转换为三维物理原型,帮助设计师和工程师在产品开发初期进行直观的设计评估和优化。该技术特别适用于形状和结构复杂的产品原型制作,可以大大缩短产品开发周期,降低开发成本。

2. 医疗领域

在医疗行业,SLA 技术广泛用于生产个性化医疗器械和植入物。例如,可以定制牙科模型、手术导板、修复和矫形器等。这些定制产品可以更好地适应患者的个体需求,提高手术的准确性和成功率。

3. 汽车制造

应用SLA 技术在汽车制造领域的应用主要体现在原型开发、功能测试和模具生产上。它可以快速生产汽车零部件的高精度原型,用于设计验证和功能测试。此外,SLA技术还可用于生产工装夹具和快速模具,以满足汽车制造中的定制需求和小批量生产。

4. 航空航天

在航空航天领域,SLA 技术用于制造复杂的结构件、发动机部件和航天器外壳.这些零件通常需要在极端环境中工作,因此要求材料具有高强度、高韧性和高耐腐蚀性。SLA 技术能够满足这些要求并生产具有复杂几何形状和细节的产品。

3D 打印提供商 LS 可以提供各种 3D 打印服务,包括 SLA、PolyJet 和 SLS 技术。

SLA(立体光固化成型):

  • LS 提供高精度SLA 打印服务,适用于需要正面表面和复杂细节的模型。
  • LS 将帮助您选择合适的光敏树脂材料,并提供清洁、固化和着色等后处理服务。

PolyJet 专业知识:

  • LS 的 PolyJet 服务可以打印多材料和多颜色的时装,非常适合原型和可见时装。
  • 它们提供广泛的面料选择,并确保打印模型具有光滑的表面和精确的细节。

SLS(选择性激光烧结):

  • LS 的 SLS 打印服务适用于生产功能部件,尤其是那些需要坚固性和功率的部件。
  • LS 将帮助您选择最好的热塑性粉末材料,并提供必要的后处理,例如研磨和染色。

LS 可以根据您的特定需求提供专业建议和高质量的 3D 打印服务。无论您需要原型、功能部件还是创意作品,它们都能满足您的需求!

总结

立体光固化成型技术(SLA),又称立体光固化技术或光固化技术,是一种先进的3D打印技术,以液态光敏树脂为原料,在计算机控制下,通过紫外激光逐层固化树脂,形成三维实体模型。自问世以来,该技术因其高精度、高表面质量和多样化的材料选择而被广泛应用于许多领域。随着技术的不断进步和创新,我相信SLA技术在未来将发挥更重要的作用,为我们的生活带来更多的便利和惊喜。

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本页面内容仅供参考。LS 系列不对信息的准确性、完整性或有效性做出任何明示或暗示的陈述或保证。不应推断第三方供应商或制造商将通过隆盛网络提供的性能参数、几何公差、特定设计特征、材料质量和类型或工艺。这是买方的责任寻求零件报价以确定这些零件的具体要求。联系我们了解更多英孚Ormation.

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资源

立体光固化成型技术

立体光固化成型技术在复杂脊柱手术中的应用

立体光固化成型快速工具在金属粉末注射成型零件制造中的应用

 

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