逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程（第2版）課件：了解SLA技術(shù)

了解SLA技術(shù)《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》

現(xiàn)狀：

SLA是目前最成熟的

3D打印技術(shù)

原料：光敏樹(shù)脂

組成部分：《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》1.SLA技術(shù)簡(jiǎn)介光源、料槽、平臺(tái)、絲桿等光源料槽平臺(tái)絲桿此視頻資源來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，本視頻僅用于教學(xué)SLA的成型原理：用特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的激光聚焦到光固化材料表面，使被掃描部位的光敏樹(shù)脂薄層由點(diǎn)到線，由線到面順序發(fā)生光聚合反應(yīng)而固化，在工作臺(tái)表

面形成成形件的一個(gè)薄層界面。然后升降臺(tái)下降一定距離，再進(jìn)行掃描，反復(fù)操作最終得到一個(gè)完整的制件實(shí)體模型。

2.SLA的成型原理《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》ü前處理：在CAD軟件中設(shè)計(jì)出三維數(shù)據(jù)

模型。并將CAD設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為STL文

件格式、確定擺放方位、施加支撐和切

片分層等步驟。?UG

、

Pro/E

等

3.SLA的工藝過(guò)程《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》兔子三維模型

3.SLA的工藝過(guò)程《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》此視頻資源來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，本視頻僅用于教學(xué)ü光固化成型ü后固化：將原型從樹(shù)脂中取出后，進(jìn)行

最終固化，再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著

色處理即得到要求的產(chǎn)品。

3.SLA的工藝過(guò)程《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》兔子成型件4.1優(yōu)點(diǎn)①

成熟度高。

SLA是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝

，經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗(yàn)

，技術(shù)成熟度高。②

成型速度快、

周期短。

由CAD數(shù)字模型直接制原型

，光敏反應(yīng)過(guò)程便捷

，成型速度快

，產(chǎn)

品生產(chǎn)周期短

，無(wú)需切削工具與模具。③

精度高。

由于其成型精度高可以加工結(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

優(yōu)良的表面質(zhì)量。

雖然在每層固化時(shí)側(cè)面及曲面可能出現(xiàn)臺(tái)階

，但上表面仍可得到玻璃狀

的效果。⑤

自動(dòng)化程度高。

其成型過(guò)程可以完全自動(dòng)化

，直至原型制作完成。

4.SLA技術(shù)特點(diǎn)《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》4.2缺點(diǎn)①

成本高。

SLA設(shè)備造價(jià)高昂

，使用和維護(hù)成本過(guò)高。②

工作環(huán)境苛刻。

光敏樹(shù)脂具有一定的化學(xué)成分

，操作人員在使用時(shí)必須具備防護(hù)措施

，對(duì)工

作環(huán)境要求苛刻。③

不易長(zhǎng)時(shí)間保存。

由于成型件多為光敏樹(shù)脂類(lèi)

，強(qiáng)度、

剛度、

耐熱性有限

，且對(duì)環(huán)境有污染，

不能與真正的制成品相比

，不利于長(zhǎng)時(shí)間保存。④

軟件操作困難。

所使用的文件格式不為廣大設(shè)計(jì)人員熟悉。⑤

計(jì)算量大。

預(yù)處理軟件與驅(qū)動(dòng)軟件運(yùn)算量大

，與加工效果關(guān)聯(lián)性太高。

4.SLA技術(shù)特點(diǎn)《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》ü在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域

，

SLA模型可直接用于風(fēng)洞試驗(yàn)

，進(jìn)

行可制造性、

可裝配性檢驗(yàn)。

利用SLA技術(shù)可以制作

出多種彈體外殼

，裝上傳感器后便可直接進(jìn)行風(fēng)洞試

驗(yàn)。通過(guò)這樣的方法避免了制作復(fù)雜曲面模的成本和

時(shí)間

，從而可以更快地從多種設(shè)計(jì)方案中篩選出最優(yōu)

的整流方案

，在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中大大縮短了驗(yàn)證周期

和開(kāi)發(fā)成本。

5.SLA技術(shù)的應(yīng)用《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》采用SLA工藝制作的導(dǎo)彈模型ü在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用利用SLA技術(shù)打印的“私人定制”康復(fù)支具

，

它可以

與患者的受傷部位完美契合

，而且比石膏更透氣、

更

美觀、

更舒適。

5.SLA技術(shù)的應(yīng)用《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》采用SLA工藝制作的康復(fù)支架ü功能化光敏樹(shù)脂近年來(lái)

，

SLA技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物、

醫(yī)療領(lǐng)域

，開(kāi)發(fā)出抗菌聚合物光敏樹(shù)脂、

多孔性骨骼或生

物組織工程支架用光敏凝膠材料和硬組織修復(fù)用光敏樹(shù)脂材料等

，材料具有生物相溶性

，可實(shí)現(xiàn)

生物器官的3D打印成形。ü高精度、快速成形的光敏樹(shù)脂3D打印成形部件通常需要3

~

4h以上

，增加了產(chǎn)業(yè)的商業(yè)成本

，此外SLA的3D打印材料是以層

疊加成形

，層與層間連續(xù)性導(dǎo)致成形部件精度低。

因此

，實(shí)現(xiàn)光敏樹(shù)脂界面間連續(xù)固化成形、

提

高成形精度

，是未來(lái)研究方向。ü無(wú)毒環(huán)保型光敏樹(shù)脂通常光敏樹(shù)脂配方中需要添加稀釋劑

，以達(dá)到降低黏度的目的

，稀釋劑存在揮發(fā)現(xiàn)象

，會(huì)造成大

6.SLA技術(shù)的發(fā)展前景氣污染和資源浪費(fèi)

，

因此開(kāi)發(fā)新型無(wú)溶劑、

低黏度綠色環(huán)保的光敏樹(shù)脂成為一大研究熱點(diǎn)。《逆向設(shè)計(jì)與3D打印案例教程》ü3D打印材料對(duì)于光固化快速成型設(shè)備來(lái)說(shuō)

，光敏樹(shù)脂材料是至關(guān)重要的

，

目前進(jìn)口材料已解決了收縮變形的

問(wèn)題

，朝性能多樣化、

功能材料方向發(fā)展。ü設(shè)計(jì)軟件成型機(jī)生產(chǎn)廠商自己開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件已很難滿足要求

，一些通用的RP軟件應(yīng)運(yùn)而生

，其中

最著名的是比利時(shí)Materialise公司開(kāi)發(fā)的Magics

RP。ü設(shè)備的機(jī)、

電、控制系統(tǒng)新的光固化成型設(shè)備采用先進(jìn)的真空吸附涂層系統(tǒng)

，使得大平面的涂層可靠性大大提高

，并且完

全消除了氣泡

，整個(gè)涂層時(shí)間也大大縮短；

成型機(jī)的