從設(shè)計到打印全面解析SLA 3D打印技術(shù)

文章作者：中國3D打印網(wǎng) 發(fā)布時間：2018-08-23 文章來源：南極熊閱讀次數(shù)：1959

文章導(dǎo)讀：

SLA作為3D打印成型方式的一種，因其材料多樣化，價格便宜，已被大眾所接受，在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，今天，小編就帶大家一起了解一下什么是SLA工藝及SLA工藝對產(chǎn)品設(shè)計的要求及工藝原則有哪些？

1. 工藝概述

SLA全稱立體光固化成型，是用特定波長與強度的紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)，來逐層固化并生成三維實體的成型方式。

2. 工藝原理

SLA利用紫外線照射液體光敏樹脂使其固化，加工過程中平臺會逐層沉入樹脂槽，樹脂槽中盛滿液態(tài)樹脂，紫外光在偏轉(zhuǎn)振鏡的作用下照射在液面上，按截面輪廓信息掃描，光點經(jīng)過的地方，受照射的液體就會固化，一次平面掃描便加工出一個與分層平面圖形相對應(yīng)的層面，并與前一層已固化部分牢固地粘接起來，如此反復(fù)直至整個工件完成。

采用SLA工藝一般還需要清洗、去支撐、打磨、再固化處理，以得到符合要求的產(chǎn)品。SLA工藝對于懸壁部位需要添加支撐，產(chǎn)品和支撐為同一材質(zhì)，對于彩色模型，還需后期上色處理。

3. 工藝優(yōu)勢

（1）精度高、表面光滑、可制作大尺寸產(chǎn)品；

（2）剛性較好、銳角極好、收縮小；

（3）表面細(xì)節(jié)極佳，極具質(zhì)感，制作速度較快；

（4）樹脂種類繁多（白色，半透明、全透明、高韌性等）以滿足各種性能需求。

4. 應(yīng)用范圍

（1）快速加工高精度、高表面質(zhì)量、多細(xì)節(jié)手板樣件，可用于汽車模具，醫(yī)療生物，消費電子、游戲動漫、建筑設(shè)計、雕塑造型、家居裝飾等領(lǐng)域概念模型、一般部件、外觀驗證、裝配校核，某些情況下可用于功能測試。

（2）針對特殊要求有相應(yīng)的特性材料，比如耐熱樹脂、全透明樹脂。

5. 設(shè)計規(guī)范

在《3D打印數(shù)據(jù)模型之經(jīng)驗分享》中提到過現(xiàn)實中沒有厚度的東西是不存在的，所以在設(shè)計時應(yīng)注意模型的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，SLA工藝細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)要求一般為：

（1）最小細(xì)節(jié)壁厚：0.6mm（大面積薄片厚度要大于2mm）；

（2）最小獨立柱子直徑：1mm；

（3）最小凸（凹）字筆劃寬度：0.35；

（4）最小孔直徑：1mm；

（5）最小縫隙：0.4mm；

6.設(shè)計原則

（1）抽殼壁厚原則

對于比較厚重的模型，如果抽殼不影響其使用性能，建議抽殼，抽殼可以減輕模型重量，降低模型成本，對于大面模型抽殼后建議添加加強筋，這樣可以大大減少模型的變形程度，當(dāng)然這也要根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)具體分析，SLA 工藝的的最小抽殼壁厚要求和整體尺寸有關(guān)系，隨著產(chǎn)品尺寸的增加而壁厚應(yīng)相應(yīng)加大。對于小尺寸件（≤200mm）、中等尺寸件（200-400mm），建議最小壁厚為2mm。對于大尺寸件（≥400），建議最小壁厚大于3mm。

(2)35°設(shè)計原則

前面提到過SLA工藝對于懸壁部位需要添加支撐，懸壁角度臨界值一般為35°，因此在不影響模型使用性能的前提下，模型設(shè)計時可以將懸壁與底面的角度設(shè)計成大于35°，適當(dāng)時添加圓角，都可以減少支撐，保證模型尺寸和表面質(zhì)量。

(3)0.35mm凸凹細(xì)節(jié)原則

對于下凹的文字或表面細(xì)節(jié)，一般建議線條寬度至少為0.35mm，深度為0.35 mm，對于凸起的文字或表面細(xì)節(jié)，建議寬度至少0.35mm，凸起高度至少0.35 mm。

(4)裝配件原則

裝配件模型一般擁有多個獨立的殼體，對于容易拆卸的裝配體，我們選擇拆開打印，這樣就不會影響各個零件的自由擺放，不會影響產(chǎn)品的最佳表面質(zhì)量，一般建議裝配間隙＞0.3mm。

但是對于一些一體打印的可活動模型，有的零件沒法拆卸，當(dāng)然也可以打印，一般建議裝配間隙≥0.4mm，要不然可能和其他零件打印成一體的了。

有時候為了打印方便，還可以用支撐梁連接所有的殼體，這樣就可以保證大批量打印時你的零件不會丟失，一般建議支撐梁的厚度不小于3mm。

7. 工藝原則

（1）45°擺放原則

模型擺放對產(chǎn)品表面質(zhì)量和強度有很大影響，一般建議工件復(fù)雜特征面朝上，有弧面的工件水平擺放的臺階紋理非常明顯，類似等高地形圖，一般建議與平臺底面成45°角或直立擺放，長形工件與刮刀一般垂直或斜45°擺放。

（2）超大件拼接原則

對于超出打印平臺尺寸的超大件，可以采用拼接的方法，一般建議拼接間隙＞0.3mm。拼接時可以添加三角形、長方形、鋸齒、凸臺和銷型進(jìn)行定位連接，采用AB膠水進(jìn)行粘接。

（3）工藝孔原則

為了保證抽殼后的模型內(nèi)腔的液態(tài)樹脂順利流出來，以減輕模型重量，降低模型制作成本，應(yīng)在模型非重要面開孔，開孔孔徑與模型開孔面的大小有關(guān)，但一般建議最小孔徑為3mm，最大為30mm，具體要根據(jù)模型大小和具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，后處理結(jié)束后可以把工藝孔堵起來，可以用槽口進(jìn)行定位，再經(jīng)過適量的打磨就可以了。