只因价格亲民就被青睐?深度解析SLA3D打印技术

煎熬时光

【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
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。
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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？</b>
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。
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？</b>
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</b>
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。