3D打印認(rèn)知與實(shí)踐2.1SLA工藝原理及特點(diǎn)問題導(dǎo)入使用熔融沉積（FDM）3D打印工藝打印模型，比如自己設(shè)計(jì)的手機(jī)支架。在FDM打印過程中，使用的是線材狀的塑料材料，并且打印出來的模型表面并不光滑，可以看到明顯的分層感。在日常生活中，觀察水結(jié)成冰這一物理現(xiàn)象，會(huì)發(fā)現(xiàn)冰塊的表面是很光滑的，沒有粗糙感。下面，就請(qǐng)大家思考一下，我們能不能使用液態(tài)的材料來打印出來表面更加光滑、精度更高的模型呢？接下來，學(xué)習(xí)一種使用液體材料打印模型的3D打印工藝—光固化成形（SLA）工藝。SLA工藝原理及特點(diǎn)

一、SLA是什么？光固化成形技術(shù)（StereoLithography,簡(jiǎn)稱SL，有時(shí)又被稱為StereoLithographyApparatus，SLA）又稱立體光刻成形，是最早發(fā)展起來的3D打印技術(shù)，目前市場(chǎng)和應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。該方法由CharlesHull于1986年獲美國專利。1988年美國3DSystem公司推出商品化樣機(jī)SLA—250，這是世界上第一臺(tái)快速原型技術(shù)成形機(jī)。二、SLA成形原理設(shè)備組成：SLA成形系統(tǒng)包含了激光發(fā)射裝置（激光器、掃描振鏡及反射鏡頭等）、光固化成形裝置（升降工作臺(tái)，刮刀、液槽、定位裝置等），以及系統(tǒng)必備控制軟件，主要完成零件的三維造型、切片、路徑規(guī)劃，用來獲得三維直角坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)信息，并控制XY振鏡實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸的掃描，控制Z軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)Z向位置控制。SLA工藝原理及特點(diǎn)

二、SLA成形原理成形過程：液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂，激光器發(fā)射出的紫外激光束（波長為320～370nm,處于中紫外至近紫外波段）在計(jì)算機(jī)的控制下按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐行逐點(diǎn)掃描，這使掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生聚合反應(yīng)而固化從形成工件的一個(gè)薄層，未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂。當(dāng)一層掃描完成且樹脂固化完畢后，工作臺(tái)將下移一個(gè)層厚的距離以使在原先固化好的樹脂表面上再覆蓋一層新的液態(tài)樹脂，刮板將粘度較大的樹脂液面刮平，然后再進(jìn)行下一層的激光掃描固化。新固化的一層將牢固地粘合在前一層上，如此重復(fù)直至整個(gè)工件層疊完畢，逐層固化得到完整的三維實(shí)體。SLA工藝原理及特點(diǎn)

二、SLA成形原理SLA工藝原理及特點(diǎn)

清洗二次清洗去除支撐固化后處理：當(dāng)實(shí)體原型完成后，首先將實(shí)體取出，并將多余的樹脂排凈。之后去掉支撐，進(jìn)行清洗，然后再將實(shí)體原型放在紫外激光下整體后固化。之后還需通過強(qiáng)光、電鍍、噴漆或著色等處理得到需要的最終產(chǎn)品。二、SLA成形原理清洗：清洗的主要過程是：將模型放入一次性的清洗盆（盆中加入的是90%以上的醫(yī)用酒精）中，對(duì)表面的樹脂進(jìn)行清洗。SLA工藝原理及特點(diǎn)

清洗二、SLA成形原理SLA工藝原理及特點(diǎn)

去除支撐去除支撐：去除支撐的時(shí)候，需要注意避免讓模型損壞。在設(shè)計(jì)添加支撐的時(shí)候，需要將支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量細(xì)小。去除支撐時(shí)，可以使用鏟刀，控制好力度，力度不能太大，因?yàn)閯倧拇蛴C(jī)取出來的模型十分脆。另一種，既干凈又整潔的去除支撐的方法是用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行去除，但價(jià)格較為昂貴。二、SLA成形原理二次清洗：在去除支撐之后，對(duì)模型進(jìn)行第二次的清洗，是為了清除去掉支撐后殘留在模型上的殘?jiān)Ｇ逑赐曛?，用吹風(fēng)機(jī)對(duì)模型吹干或用紙巾將洗好的模型擦干。SLA工藝原理及特點(diǎn)

二次清洗二、SLA成形原理固化處理：清洗完的模型還是很脆的，需要對(duì)模型進(jìn)行二次固化，使用專門的固化爐對(duì)模型進(jìn)行固化。要注意的是，二次固化的時(shí)間在3~6分鐘即可，固化時(shí)間的過多或過少對(duì)模型的力學(xué)性能都有一定的損害。SLA工藝原理及特點(diǎn)

固化二、SLA成形原理打磨：為了使打印出來的模型既美觀又光滑，對(duì)固化之后的模型進(jìn)行打磨。可以運(yùn)用砂紙或者打磨機(jī)，打磨的時(shí)候需要控制力度，否則對(duì)模型的精度有一些影響。打磨完之后，會(huì)有一些灰塵，我們可以用吹風(fēng)機(jī)將其吹干凈。SLA工藝原理及特點(diǎn)

打磨三、光固化成形（SLA）的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)具體來講，SLA打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。優(yōu)點(diǎn)1-技術(shù)成熟度高SLA技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間早，經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)成熟度高。優(yōu)點(diǎn)2-打印精度高SLA技術(shù)打印精度高，可以制作結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的、比較精細(xì)的原型，尤其是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原型,可以加工復(fù)雜表面的薄壁件,壁厚最小可達(dá)0.5mm,這也是其他的成形技術(shù)所無法達(dá)到的。表面質(zhì)量較好，工件的最上層表面很光滑，側(cè)面可能有臺(tái)階不平及不同層面間的曲面不平；適合做小件及精細(xì)、復(fù)雜件。優(yōu)點(diǎn)3-打印速度快光敏反應(yīng)過程敏捷，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，并無需切削工具與模具，可以實(shí)現(xiàn)快速熔模鑄造。優(yōu)點(diǎn)4-成形方法簡(jiǎn)單成形方法簡(jiǎn)單，能直接生產(chǎn)塑料件。自動(dòng)化程度高，上位軟件功能完善，可聯(lián)機(jī)操作及遠(yuǎn)程控制，利于生產(chǎn)的自動(dòng)化。SLA工藝原理及特點(diǎn)

三、光固化成形（SLA）的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)和其他打印技術(shù)相比較而言，SLA技術(shù)的主要缺陷在于：缺點(diǎn)1：翹曲變形成形過程中有物理、化學(xué)以及相的變化，制件較易翹曲、變形，需要支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)需在未完全固化時(shí)手工去除，容易破壞成形件。缺點(diǎn)2：成形速度慢成形速度較低，需要對(duì)制件進(jìn)行二次固化，以提高制件的尺寸穩(wěn)定性和使用性能。缺點(diǎn)3：成本高由于樹脂和激光器價(jià)格較高，設(shè)備普遍價(jià)格高昂，需要專門實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。使用和維護(hù)費(fèi)用高昂。缺點(diǎn)4：材料限制液態(tài)樹脂有一定的氣味和毒性，對(duì)環(huán)境有污染，且需避光保存。受材料所限，可用使用的材料多為樹脂類，使得打印成品的強(qiáng)度、剛度及耐熱性能都非常有限，并且不利于長時(shí)間保存。SLA工藝原理及特點(diǎn)

拓展部分在了解光固化成形技術(shù)之后，闡述這種技術(shù)對(duì)我們?nèi)粘Ｉ顜淼挠绊?。小測(cè)驗(yàn)1.1986年，獲得了世界上第一臺(tái)SLA（StereoLithographyApparatus）設(shè)備的專利的人是？（）

A.CharlesHullB.盧秉恒C.ScottCrumpD.CarlBenz2.下列不屬于光固化快速成形工藝(SLA)的優(yōu)點(diǎn)的是？（）A.成形過程自動(dòng)化程度高B.尺寸精度高C.優(yōu)良的表面質(zhì)量D.有時(shí)需要二次固化3.SLA的后期處理中的清理任務(wù)是（）。A.去除殘留在成品中的多余樹脂B.清理成品中的殘留的多余