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SLA立體光固化成型工藝
自上而下還是自下而上?
在早期的SLA技術(shù)中,光源都是位于樹脂槽上方(Top),每固化一層,打印平臺(tái)會(huì)向下移動(dòng)(down),所以稱為Top down結(jié)構(gòu),也稱為自由液面式結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中,固化發(fā)生在光敏樹脂和空氣的界面上,所以如果使用丙l烯酸類樹脂,就可能有強(qiáng)烈的氧阻聚效應(yīng),導(dǎo)致打印失敗。同時(shí),由于固化發(fā)生在光敏樹脂的液面,所以打印高度與樹脂槽深度有關(guān):如果需要打印一個(gè)1米高的打印件,就需要1米深的樹脂。每次打印時(shí),所需要的樹脂遠(yuǎn)多于固化的樹脂。這樣可能造成浪費(fèi),也給更換不同種類的樹脂帶來(lái)了不便。該技術(shù)不涉及激光、高溫、高壓等危險(xiǎn)環(huán)節(jié),是成本較低的3D打印技術(shù)。自由液面式結(jié)構(gòu)的SLA打印機(jī)一般都需要加裝液面控制系統(tǒng),成本較高。這樣就是為什么我們一般只在工業(yè)級(jí)SLA上看到自由液面式結(jié)構(gòu)。
光固化工作原理
光固化成型(Stereo Lithography Appearance,SLA或SL)主要是使用光敏樹脂作為原材料, 利用液態(tài)光敏樹脂在紫外激光束照射下會(huì)快速固化的特性。
SLA主要優(yōu)點(diǎn):
· 是很早出現(xiàn)的快速原型制造工藝,成熟度高。
· 由CAD數(shù)字模型直接制成原型,加工速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,無(wú)需切削工具與模具。
· 成型精度高(在0.1mm左右)、表面質(zhì)量好。
SLS優(yōu)勢(shì)&技術(shù)限制
SLS優(yōu)勢(shì)
· 可使用材料廣泛??墒褂玫牟牧习猃?、聚苯l乙烯等聚合物,鐵、鈦、合金等金屬、陶瓷、覆膜砂等;
· 成型效l率高。由于SLS技術(shù)并不完全熔化粉末,而僅是將其燒結(jié),因此制造速度快;
· 材料利用率高。未燒結(jié)的材料可重復(fù)使用,材料浪費(fèi)少,成本較低;
· 無(wú)需支撐。由于未燒結(jié)的粉末可以對(duì)模型的空腔和懸臂部分起支撐作用,不必像FDM和SLA工藝那樣另外設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu),可以直接生產(chǎn)形狀復(fù)雜的原型及部件;
· 應(yīng)用面廣。由于成型材料的多樣化,可以選用不同的成型材料制作不同用途的燒結(jié)件,可用于制造原型設(shè)計(jì)模型、模具母模、精鑄熔模、鑄造型殼和型芯等。
3D打印和掃描技術(shù)使牙l科朝著數(shù)字化的方向發(fā)展,顯然牙箍和固定器等用具已經(jīng)過(guò)時(shí)了,患者的牙齒解剖結(jié)構(gòu)不需要通過(guò)咬合模具留印,而是通過(guò)掃描獲得,然后用3D打印制作牙l科模型,整個(gè)制作過(guò)程變得既簡(jiǎn)單又高l效。許多牙l科診l所把數(shù)據(jù)文件發(fā)到3D打印的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行制作,也有許多牙l科診l所有自己的3D打印機(jī),可以減少患者的等待時(shí)間,實(shí)現(xiàn)即時(shí)制作。PC材料的熱變形溫度為138℃,顏色比較單一,只有白色,但其強(qiáng)度比ABS材料高出60%左右。