深析3D打印SLA 光固化3D打印機全球匯
軟質食物、桌面小玩具、時尚家居甚至化妝品、時裝,3D打印機“制造”出來的分屬于各個領域的物品一次又一次地令我們目瞪口呆。3D打印機是使用什么技術進行加工制作的呢?實際上3D打印機采用的成型技術有很多種,如:立體光固化成型法(SLA)、熔融層積成型技術(FDM)、選擇性激光燒結(SLS)等等。SLA憑借成型精度高、質量好在3D打印領域內享有較高的聲譽。那么,什么是3D打印技術中的SLA成型技術?
深析3D打印SLA 光固化3D打印機全球匯
SLA是立體光固化成型法的英文簡寫形式。該技術主要是利用特定強度的激光聚焦照射在光固化材料的表面(材料主要為樹脂),使之點到線、線到面的完成一個層上的打印工作,一層完成之后進行下一層,依次方式循環往復,直至最終成品的完成。
SLA立體光固化成型工藝
1986年美國博士Charles W Hull在其一篇論文中提出使用激光找色光敏樹脂表面,并固化制作三維物體的概念。之后,Charles W Hull申請相關專利。1986年便出現SLA的雛形,SLA是最早提出并實現商業應用的成型技術。1988年,3D打印行業巨頭3D Systems公司根據SLA成型技術原理制作世界上第一臺SLA 3D打印機——SLA250,并將其商業化。自此,基于SLA成型技術的機型如雨后春筍,相繼出現。2012年Formlabs團隊在眾籌平臺推出了一款基于SLA成型技術的3D打印機——Form 1,并在該平臺發起眾籌以籌集資金。
時至今日,研究和生產SLA技術的組織、企業、團隊已然眾多。國內相關機構有華中科技大學、珠海西通、智壘等;國外有3DS、Formlabs公司等。那么,這些組織或者企業都有哪些代表性的力作呢?3DS在SLA技術研究領域起步最早,相應生產的機型也眾多,如:Projet1500、Objet500 Connex3以及剛剛在歐洲模展上推出的ProX 800等。國內有西通光固化3D打印機、銘展MBot Form1 3D打印機、ATSmake 3D打印機等。
SLA成型技術的工藝過程 圖:syd.com.cn
SLA成型技術打印過程一般經過3個步驟:首先,機器對3D模型進行切片化處理,確定打印路徑;其次,機器按照程序對光敏樹脂材料表面進行照射,照射過程為點到線、線到面,分層進行固化,直至成品出現;最后,將成品取出進行后期處理工作,如染色、噴漆等。
SLA機型成型平臺
◆SLA成型技術在成型過程中的優點:
1、成型工藝出現早,相對成熟
2、打印精度高、質量好
3、加工速度快,生產周期相對較短
◆SLA成型技術在成型過程中的缺點:
1、SLA機型生產造價高,打印成本負擔大
2、SLA機型對工作環境要求較高,操作復雜
3、打印材料樹脂具有一定的毒性,需要密封處理
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2國產之SLA桌面機型
●國產之SLA桌面機型
1、西通SLA 3D打印機
西通SLA 3D打印機
成型技術:SLA
成型耗材:液態光敏樹脂
打印尺寸:125×125×165mm
打印層厚:25微米(最小)
文件格式:STL
機器尺寸 30×28×45cm
產品重量:8kg
產品特點:打印質量高、精度高、打印尺寸較大
2、MBot Form1 3D打印機
MBot Form1 3D打印機
成型技術:SLA
打印材料:光敏樹脂
打印尺寸:125125165
打印層厚:0.0025mm
軟件格式:STL
產品尺寸:300x280x450mm
連接方式:USB
產品重量:8kg
材料顏色:透明、黑色、灰色
3、ATSmake 3D打印機
ATSmake 3D打印機 圖:ATSmake
成型技術:SLA
打印尺寸:125×125×180mm
耗材類型:光敏樹脂
最小厚度:25微米
整機尺寸:380×380×550mm
操作系統:windowsXP的或以上的兼容系統
操控軟件:atsmake控制軟件
文件格式:STL
連接方式:USB
產品重量:15kg
產品特點:成型精度高、打印質量好
3國外之SLA桌面機型(一)
●國外之SLA桌面機型
1、Formlabs Form1 3D打印機
Formlabs Form1 3D打印機
特點:高精度桌面機型
成型體積:12.5×12.5×16.5厘米
層厚:25微米
最小特征尺寸:300微米
耗材:光敏樹脂(Acrylate Photopolymer Resin)
連接:USB 2.0
特點:造型美觀、打印精度高
2、Formlabs Form1+ 3D打印機
Formlabs Form1+ 3D打印機 圖源:網易數碼
參考價格:39999元
特點:打印質量高,成品流暢美觀
成型體積:125mm×125mm×165mm
層厚:20微米
最小特征尺寸:300微米
耗材:光敏樹脂
產品特點:Form 1和Form 1+ 3D打印機同屬于Formlabs的產品,Form 1+的打印速度比Form 1快50%,打印質量美觀、打印成品流暢
3、OldWorldLabs NANO 3D打印機
OldWorldLabs NANO 3D打印機 圖源:http://oldworldlabs.com/
參考價格:4900美金
特點:高精度桌面機型
成型體積:15×15×20厘米
層厚:1微米
最小特征尺寸:300微米
耗材:光敏樹脂(Acrylate Photopolymer Resin)
4國外之SLA桌面機型(二)
●國外之SLA桌面機型
4、Pegasus Touch 3D打印機
Pegasus Touch 3D打印機由美國拉斯維加斯的Full Spectrum Laser公司推出,其激光固化速度能夠達到3000mm/秒,比大多數的FDM 3D打印機快10倍以上,比其它的SLA 3D打印機快6倍以上。
Pegasus Touch 3D打印機 圖源:maker8
參考價格:13655元
成型體積:177×177×228mm
機器尺寸:280×360×571mm
接口:以太網,USB,無線網絡
速度:最高可達3000毫米/秒
XY定位分辨率:16位精度,3微米
5、Hardcotton Elemental 3D打印機
Hardcotton Elemental 3D打印機
打印尺寸:200mm×200mm×200mm
成型技術:SLA
打印材料:光敏樹脂
Z軸精度:1微米
連接方式:SD卡
產品功能:藍牙
產品特點:壓力控制層高、打印尺寸大
6、mUVe 1 3D打印機
mUVe 1 3D打印機
1099美元
打印尺寸:145×145×185mm
打印技術:SLA
打印材料:光敏樹脂
產品重量:10kg
連接方式:SD卡
打印速度:360mm/s
電源電壓:120/240V
產品特點:成型精度高、打印質量好
5SLA機型之3D Systems
●SLA機型之3D Systems
1、ProJet 1200 3D打印機
ProJet 1200 3D打印機 圖:3DS
打印技術:SLA
打印材料:光敏樹脂
打印尺寸:43×27×150mm
產品重量:9kg
打印精度:0.03mm
文件格式:STL
表面分辨率:585dpi
產品特點:打印尺寸小、打印精度高、打印速度快,適合多個領域應用
2、ProJet 6000 HD 3D打印機
ProJet 6000 HD 3D打印機
打印技術:SLA
打印材料:樹脂
打印尺寸:250×250×250mm
打印精度:0.125mm
產品尺寸:787×737×1829mm
產品重量:181kg
文件格式:STL、SLC
注釋:ProJet 6000有多款3D打印機,如:HD、SD、MP
3DS公司在今年的歐洲模展會上推出一款基于SLA成型技術的3D打印機——ProX 800。據3DS表示,該3D打印機之前的機型基礎之上做了多方面的改進,打印質量、打印速度都有所提高,而且打印頭、材料、易用性都有相對的提高。
編輯點評:基于SLA成型技術的3D打印機打印精度和質量高,所以造價一般相對較高。SLA機型在國內外3D打印市場占有一定的比例。筆者匯總的3D打印機也是不完全統計。在SLA成型技術領域仍然有很多DIY的3D打印機,這些3D打印機在SLA成型技術乃至整個3D打印領域占有很大的比例。最后,在成型技術方面DLP和SLA相似,而在世界范圍內DLP機型也較多,筆者下步將對其進行系統匯總。
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