SLA是屬于還原光聚合族的增材制造工藝。在SLA中，通過使用紫外（UV）激光束逐層選擇性地固化聚合物樹脂來產(chǎn)生物體。SLA中使用的材料是液態(tài)形式的光敏熱固性聚合物。光固化成型工藝，也常被稱為立體光刻成型，英文的名稱為StereoLithography，簡稱SL，也有時被簡稱為SLA（StereoLithography Apparatus），該工藝是由Charles Hull于1984年獲得美國專利，是最早發(fā)展起來的快速成型技術(shù)。自從1988年3D Systems公司最早推出SLA商品化快速成型機以來，SLA已成為最為成熟而廣泛應(yīng)用的RP典型技術(shù)之一。它以光敏樹脂為原料，通過計算機控制紫外激光使其凝固成型。這種方法能簡捷、全自動地制造出歷來各種加工方法難以制作的復(fù)雜立體形狀，在加工技術(shù)領(lǐng)域中具有劃時代的意義。

一、SLA3d打印技術(shù)的成型原理

盛滿液態(tài)光敏樹脂，氦－鎘激光器或氬離子激光器發(fā)出的紫外激光束在控制系統(tǒng)的控制下按零件的各分層截面信息在光敏樹脂表面進行逐點掃描，使被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個薄層。一層固化完畢后，工作臺下移一個層厚的距離，以使在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，刮板將粘度較大的樹脂液面刮平，然后進行下一層的掃描加工，新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上，如此重復(fù)直至整個零件制造完畢，得到一個三維實體原型。

184845ra3o3bv95a7sv43p

?

二、SLA3d打印技術(shù)的工藝過程

光固化快速原型的制作一般可以分為前處理、原型制作和后處理三個階段。前處理階段主要是通過CAD設(shè)計出三維實體模型，對原型進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、擺放方位確定、施加支撐和利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M行切片處理，設(shè)計掃描路徑，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺的運動，實際上就是為原型的制作準(zhǔn)備數(shù)據(jù)；原型制作就是在專用的光固化快速成型設(shè)備系統(tǒng)上進行光固化成型。在原型制作前，需要提前啟動光固化快速成型設(shè)備系統(tǒng)，使得樹脂材料的溫度達到預(yù)設(shè)的合理溫度，激光器點燃后也需要一定的穩(wěn)定時間。設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后，啟動原型制作控制軟件，讀入前處理生成的層片數(shù)據(jù)文件就可以啟動疊層制作了。整個疊層的光固化過程都是在軟件系統(tǒng)的控制下自動完成的，所有疊層制作完畢后，系統(tǒng)自動停止。后處理，在快速成型系統(tǒng)中原型疊層制作完畢后，需要進行剝離等后續(xù)處理工作，以便去除廢料和支撐結(jié)構(gòu)等。

?

三、SLA3d打印工藝的優(yōu)勢、劣勢

SLA 技術(shù)的優(yōu)勢

1.光固化成型法是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高，經(jīng)過時間的檢驗。

2.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，無需切削工具與模具。

3.可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具。

4.使CAD數(shù)字模型直觀化，降低錯誤修復(fù)的成本。

5.為實驗提供試樣，可以對計算機仿真計算的結(jié)果進行驗證與校核。

6.可聯(lián)機操作，可遠程控制，利于生產(chǎn)的自動化。

?

SLA 技術(shù)的缺陷

1.SLA系統(tǒng)造價高昂，使用和維護成本過高。

2.SLA系統(tǒng)是要對液體進行操作的精密設(shè)備，對工作環(huán)境要求苛刻。

3.成型件多為樹脂類，強度，剛度，耐熱性有限，不利于長時間保存。

4.預(yù)處理軟件與驅(qū)動軟件運算量大，與加工效果關(guān)聯(lián)性太高。

5.軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設(shè)計人員熟悉。

?

四、SLA 的發(fā)展趨勢與前景

SLA技術(shù)主要用于制造多種模具、模型等；還可以在原料中通過加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟?zāi)！LA技術(shù)成形速度較快，精度較高，但由于樹脂固化過程中產(chǎn)生收縮，不可避免地會產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變。因此開發(fā)收縮小、固化快、強度高的光敏材料是其發(fā)展趨勢。立體光固化成型法的的發(fā)展趨勢是高速化，節(jié)能環(huán)保與微型化。不斷提高的加工精度使之有最先可能在生物，醫(yī)藥，微電子等領(lǐng)域大有作為。