SLA 技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長和強(qiáng)度的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料也就從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。
SLA工作原理:液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下,能在液態(tài)表而上掃描,掃描的軌跡及光線的有無均由計(jì)算機(jī)控制,光點(diǎn)打到的地方,液體就固化。成型開始時(shí),工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確定的深度.聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描,即逐點(diǎn)固化。當(dāng)一層掃描完成后.未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂。然后升降臺(tái)帶動(dòng)平臺(tái)下降一層高度,已成型的層面上又布滿一層樹脂,刮板將粘度較大的樹脂液面刮平,然后再進(jìn)行下一層的掃描,新周化的一層牢周地粘在前一層上,如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。
立體光固化(SLA):SLA法是最早商品化、市場占有率最高的RP技術(shù),它以光敏樹脂為原料,計(jì)算機(jī)控制紫外激光按零件的各分層截面信息在光敏樹脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)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(gè)薄層。一層固化完畢后,工作臺(tái)下移一個(gè)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,然后就可進(jìn)行下一層的掃描加工。新固化的一層牢固地粘在前一層上,如此反復(fù)直到整個(gè)原型制造完畢。
融熔沉積法(FDM):FDM法是1988年發(fā)明的。噴頭中噴出的熔化材料在X-Y工作臺(tái)的帶動(dòng)下,按截面形狀鋪在底板上,一層一層加工,最終制造出零件。商品化的FDM設(shè)備使用的材料范圍很廣,如鑄造石蠟、尼龍、熱塑性塑料、ABS等。此外為提高效率可以采用多個(gè)噴頭。
激光選區(qū)燒結(jié)法(SLS):SLS法采用紅外激光器作能源,使用的造型材料多為粉末材料。加工時(shí),首先將粉末預(yù)熱到稍低于其熔點(diǎn)的溫度,然后在刮平棍子的作用下將粉末鋪平;激光束在計(jì)算機(jī)控制下根據(jù)分層截面信息進(jìn)行有選擇地?zé)Y(jié),一層完成后再進(jìn)行下一層燒結(jié),全部燒結(jié)完后去掉多余的粉末,則就可以得到一燒結(jié)好的零件。目前成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉,用金屬粉或陶瓷粉進(jìn)行燒結(jié)的工藝還在研究之中。
疊層法(LOM):LOM法出現(xiàn)于1985年。首先在基板上鋪上一層箔材(如紙張),然后用一定功率的紅外激光在計(jì)算機(jī)的控制下按分層信息切出輪廓,同時(shí)將非零件部分按一定的網(wǎng)格形狀切成碎片以便去除,加工完一層后,再鋪上一層箔材,用熱輥碾壓,使新鋪上的一層在粘接劑的作用下粘在已成型體上,再切割該層的形狀,如此反復(fù)直至加工完畢。最后去除切碎的多余部分,便可得到完整的零件。
3D打印技術(shù):3D打印技術(shù)功能上與激光成型技術(shù)(SLA)一樣,采用分層加工、迭加成形,即通過逐層增加材料來生成3D實(shí)體,每一層的打印過程分為兩步,首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié),而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用。
SLA 方法是目前快速成型技術(shù)領(lǐng)域中研究得最多的方法.也是技術(shù)上最為成熟的方法。 SLA 工藝成型的零件精度較高,加工精度一般可達(dá)到 0.1 mm ,原材料利用率近 100 %。但這種方法也有白身的局限性,比如需要支撐、樹脂收縮導(dǎo)致精度下降、光固化樹脂有一定的毒性等。