物联网行业中3D打印工艺——SLA（立体光固化成型技术）

SLA 3D打印技术简介

SLA工艺简介

SLA是"Stereo lithography Appearance"的缩写，即立体光固化成型法。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，由线到面顺序凝固，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，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维立体实物。

SLA 工艺的特点

优点：

1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。

2.由CAD数字模型直接制成原型，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于成型的原型和模具。

4.使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。

5.为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。

6.可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。

缺点：

1.SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。

2.SLA系统是要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，与加工效果关联性太高。

5.软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。

SLA 3D打印技术制造过程

SLA工艺的制作过程分为三步：第一步是设计模型；第二步是进行打印；第三步是打印后的处理。

①第一步：设计模型。工作人员通过CAD软件设计出需要打印的模型，然后利用离散程序对模型进行切片处理，然后设置扫描路径，运用得到的数据进行控制激光扫描器和升降台。

②激光光束通过数控装置控制的扫描器，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后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；然后，升降台下降到一定距离，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原型。

③待打印完成之后，从树脂液体中取出模型，然后对模型进行最终的固化和对表面进行喷漆等处理，以达到需求的产品。

SLA工艺的材料性能受限问题

材料种类有限

SLA工艺所使用的材料种类相对较少，主要包括光敏树脂、丙烯酸酯、聚碳酸酯等。这些材料的物理和化学性能在一定程度上限制了SLA工艺的应用范围。例如，光敏树脂的强度和韧性相对较低，难以满足高强度、高韧性材料的需求。

材料性能不稳定

SLA工艺所使用的材料性能容易受到环境温度、湿度、光照等因素的影响，导致材料性能发生变化。例如，光敏树脂在光照条件下容易发生黄变，影响制品的质量和稳定性。

客户选择SLA工艺的应用场景

原型制造

SLA工艺具有制造速度快、精度高等特点，因此被广泛应用于原型制造领域。客户可以利用SLA工艺快速制造出产品设计原型，以便进行后续的测试和改进。这对于缩短产品开发周期、降低开发成本具有重要意义。

定制化零件制造

由于SLA工艺可以制造出复杂的三维形状，因此被广泛应用于定制化零件制造领域。客户可以利用SLA工艺制造出符合特定需求的零件。

文化创意产业

SLA工艺在文化创意产业也有着广泛的应用。客户可以利用SLA工艺制造出具有艺术价值的雕塑、模型等作品。此外，SLA工艺还可以用于制作文物复制和修复，以及在建筑领域制作建筑模型和装饰品等。

科学研究领域

在科学研究领域，SLA工艺也被广泛应用于实验模型制造、生物医学组织工程等方面。例如，科学家可以利用SLA工艺制造出模拟人体组织的生物材料，以便进行药物测试和生物医学研究。此外，SLA工艺还可以用于制造具有特定物理和化学性能的材料和器件。

总之，尽管SLA工艺的材料性能存在一定的局限性，但其在原型制造、定制化零件制造、文化创意产业和科学研究等领域仍具有广泛的应用前景。客户选择SLA工艺的原因在于其制造速度快、精度高、适用范围广等特点，以及在特定领域中的独特优势。

SLA 3D打印技术发展趋势

1、立体光固化成型法要向高速化，节能环保与微型化方向发展

2、提高加工精度，向生物，医药，微电子等领域发展

3、不断完善现有的技术、研究新的成型工艺；

4、开发新的成型材料，提高制件的强度、精度、性能和寿命。

5、研制经济、精密、可靠、高效、大型的制造设备大型覆盖件及其模具

6、开发功能强大的数据采集、处理和监控软件

7、拓展新的应用领域，如产品设计、快速模具制造到医疗、考古等领域。

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