SLA 3D打印技术简介

一、SLA3D打印技术的简介

光固化成型技术（Stereo Lithography Appearance，SLA，以下简称SLA或SLA技术）由Charles Hull于1983年发明，并在1986年获得申请专利。SLA是最早实现商业化的3D打印技术。SLA又被称为“立体光固化成型法”或“激光光固化”。

查克·赫尔(Chuck Hull)，1939年5月12日出生于美国。SLA 3D打印技术的发明者，也是3D System公司的联合创始人，兼执行副总裁和首席技术官。

1986年，Charles Hull成立3D Systems公司，并大力推动相关业务发展。1988年该公司根据SLA成型技术原理生产出世界上第一台SLA 3D打印机——SLA250，并将其商业化。经过多年发展，3D Systems公司已成为全球最大的3D打印设备供应商。

有关SLA 3D打印技术发明的故事：1983年Chuck Hull在一家名为紫外线的公司任职工程师，他主要工作是研发一种可以用于保护家具表面涂层的光固化树脂胶。有一天，他萌生使用该树脂胶制作零件的想法，经过研究，同年发明了SLA 3D打印技术，并将该技术称为立体平版印刷。

二、SLA 3D打印技术的原理

用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面凝固，完成一个层面的绘图作业。然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化下一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。

三、SLA 3D打印技术的工艺

（1）通过CAD设计出三维模型图。

（2）利用离散程序将模型进行切片处理。

（3）设计打印工艺，并且生成激光扫描路径。

（4）激光扫描路径数据可精确控制激光扫描器和升降台的运动；激光光束按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化。

（5）当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；然后升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件。

（6）将工件从树脂中取出后，进行最终固化，再经打磨、电镀、喷漆或着色处理即得到产品。

图片来源：学堂在线《解密3D打印》

四、SLA 3D打印技术的材料

SLA技术常用材料：光敏树脂，是一种液态材料。

光敏树脂材料在一定波长和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，此时，光敏树脂材料从液态转变成固态。

对光敏树脂的性能要求：

（1）固化前性能稳定，可见光下不发生化学反应；（2）粘度低；（3）光敏性好； （4）固化收缩小； （5）溶胀小；（根据百度百科：溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象） （6）半成品强度高； （7）良好的机械强度和化学稳定性； （8）毒性小。

五、SLA 3D打印技术的特点

SLA技术的优势

（1）工艺成熟稳定，已有30多年技术积累； （2）加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具； （3）可以加工结构外形复杂或使用传统手段难以成型的原型和模具； （4）尺寸精度高，表面质量好； （5）材料种类丰富，覆盖行业领域广； （6）可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。

SLA技术的劣势

（1）造价高昂，使用和维护成本过高； （2）需要能对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻； （3）成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存； （4）预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性过高（个人理解：只有通过大运算量才能制作出优质加工效果的工件）； （5）软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为设计人员熟悉。

审核编辑：刘清