快速成型技术 SLA
sla成型原理
sla成型原理SLA成型原理SLA(Stereolithography Apparatus)成型技术是一种常用的快速成型技术，其原理是利用光敏感树脂的特性，通过逐层光固化的方式来制造复杂的三维模型。
下面将详细介绍SLA成型的原理及其工作过程。
一、光敏感树脂的选择和准备在SLA成型过程中，首先需要选择适合的光敏感树脂。
光敏感树脂是一种特殊的液体材料，能够在紫外线照射下发生光聚合反应，从而固化成固体。
树脂的选择应考虑到其光敏感性、机械性能、耐化学性等因素。
在准备工作中，需要将光敏感树脂倒入到SLA设备的槽中，并确保槽中的树脂平整且无气泡，以保证成型质量。
二、光固化层的形成在SLA成型中，光敏感树脂是通过逐层光固化的方式来形成三维模型的。
首先，SLA设备会将激光束或紫外线照射到光敏感树脂的表面，树脂会在照射下发生光聚合反应，形成固态。
然后，工作台会向下移动一个固定的距离，再次涂覆一层光敏感树脂，并重复上述过程，直到完成整个模型的成型。
三、支撑结构的添加由于光固化过程是逐层进行的，因此在成型过程中需要添加支撑结构来支撑未固化的树脂。
支撑结构可以通过软件预先设计并添加到模型中，以确保模型在成型过程中的稳定性。
支撑结构通常由可溶性材料制成，在成型后可以通过洗涤或其他方法将其去除。
四、后处理SLA成型完成后，需要对成型件进行后处理以获得最终的产品。
首先，需要将成型件从光敏感树脂中取出，并清洗掉残留的树脂。
然后，成型件需要进行固化处理，以提高其机械性能和耐化学性。
最后，根据需要，可以对成型件进行表面处理、喷涂等工艺，以满足特定的需求。
五、应用领域SLA成型技术由于其高精度、高速度和制造复杂结构的能力，广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车零部件、航空航天等领域。
通过SLA成型，可以快速制造出具有精细结构和高质量表面的模型和零部件，为产品开发和制造提供了便利。
总结SLA成型技术是一种基于光固化原理的快速成型技术。
通过逐层光固化光敏感树脂，可以制造出复杂的三维模型。
SLA
SLA（光固化成型法）快速成形系统的原理"Stereo lithography Appearance"的缩写,即立体光固化成型法.用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体.3D Systems 推出的Viper Pro SLA systemSLA 的优势1. 光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验.2. 由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具.3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具.4. 使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本.5. 为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核.6. 可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化.SLA 的发展趋势与前景立体光固化成型法的的发展趋势是高速化,节能环保与微型化.不断提高的加工精度使之有最先可能在生物,医药,微电子等领域大大缩短新产品研制周期，确保新产品上市时间；------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍；提高了制造复杂零件的能力；------使复杂模型的直接制造成为可能；显著提高新产品投产的一次成功率；------可以及时发现产品设计的错误，做到早找错、早更改，避免更改后续工序所造成的大量损失；支持同步（并行）工程的实施；------使设计、交流和评估更加形象化，使新产品设计、样品制造、市场定货、生产准备、等工作能并行进行；支持技术创新、改进产品外观设计；------有利于优化产品设计，这对工业外观设计尤为重要。
成倍降低新产品研发成本；------节省了大量的开模费用快速模具制造可迅速实现单件及小批量生产。
使新产品上市时间大大提前，迅速占领市场。
总而言之，RP技术是九十年代世界先进制造技术和新产品研发手段。
sla工艺原理
sla工艺原理SLA工艺原理SLA是“Stereolithography Apparatus”的缩写，中文名为“光固化成型设备”，它是一种快速成型技术，也是3D打印中最早应用的一种技术。
SLA工艺原理是利用光敏树脂的光固化特性，通过逐层堆积，最终形成一个三维物体的过程。
SLA工艺的基本原理是利用激光束对光敏树脂进行扫描，使其局部固化，然后通过平台的升降控制，逐层堆积固化的层，最终形成一个完整的三维物体。
这个过程中，激光束的扫描路径由计算机控制，根据设计文件中的三维模型，将其切分成一层层的二维轮廓，然后逐层堆积形成三维物体。
在SLA工艺中，光敏树脂是关键材料。
光敏树脂是一种特殊的树脂，它能够在特定波长的光照射下发生光固化反应。
激光束的扫描路径决定了光敏树脂的固化轮廓，而平台的升降控制则决定了每一层的高度。
通过不断的扫描和堆积，逐渐形成一个完整的三维物体。
SLA工艺的优点之一是可以制造出非常复杂的结构。
由于激光束的扫描路径可以任意控制，因此可以制造出非常复杂的形状，例如曲线、曲面等。
同时，SLA工艺还可以制造出非常细小的细节，因为激光束的直径可以控制在很小的范围内。
SLA工艺还可以制造出具有高精度的产品。
激光束的直径决定了产品的最小分辨率，而平台的升降控制决定了产品的垂直精度。
因此，SLA工艺可以制造出具有高精度的产品，满足一些特殊应用的需求。
然而，SLA工艺也存在一些局限性。
首先，光敏树脂的材料种类有限，不同材料具有不同的物理特性和机械性能，因此在选择材料时需要根据具体应用进行权衡。
其次，SLA工艺制造的产品通常需要进行后处理，例如清洗、硬化等，以提高产品的性能和质量。
总的来说，SLA工艺是一种基于光固化原理的快速成型技术，通过逐层堆积光固化的树脂，最终形成一个完整的三维物体。
它具有制造复杂结构、高精度产品的优势，但也存在材料选择和后处理等方面的局限性。
随着科技的不断发展，SLA工艺在各个领域的应用将会越来越广泛，并为我们带来更多的创新和可能性。
sla技术原理
SLA（Stereo Lithography Apparatus）技术，即立体光固化成型法，是一种最早实现商品化的快速成形（Rapid Prototyping）技术。
SLA技术基于液态光敏树脂的光聚合原理，通过逐层固化光敏树脂来生成三维实体模型。
SLA技术的工作原理如下：
1. 设计：首先通过计算机辅助设计（CAD）软件设计出三维实体模型。
2. 切片处理：利用离散程序将模型进行切片处理，将三维模型分解成一系列二维层。
3. 生成数据：根据切片处理结果，生成精确控制激光扫描器和升降台运动的路径数据。
4. 激光扫描：激光光束通过振镜的反射，按照设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使特定区域内的树脂固化。
5. 升降台运动：在激光扫描的同时，升降台按照设定的速度和路径进行运动，使激光扫描的区域逐层叠加，形成三维工件。
6. 固化层叠加：当一层加工完毕后，升降台上升一定距离，再覆盖一层液态树脂，进行下一层的扫描和固化。
这样一层层叠加，最终形成三维工件。
7. 后处理：将生成好的三维工件从树脂中取出，进行后续的固化、抛光、电镀、喷漆或着色等处理，得到最终产品。
总之，SLA技术通过逐层扫描和固化光敏树脂，实现三维物体的快速成型。
作为一种成熟的光固化技术，SLA具有加工速度快、精度高、材料选择范围广等优点。
快速成型是什么及SLA的优点
快速成型是什么及SLA的优点快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。
SLA快速成型是一种采用离散分层，逐层堆积的原理，直接利用产的三维电脑数据实现为产品的原型，目前比较成熟的激光快速成型技术要有SLA和SLS俩种，其中SLA所使用的材料主要为光敏树脂。
SLA的优点：
1.表面光滑，质量较好。
2.成型精度较高，精度在0.1-0.3mm之间。
3.可制作非常精细的细节及薄壁结构的成型产品，精度高、易处理。
4.加工周期短，一般为3天左右。
SLA成型材料的研究概况
SLA成型材料的研究概况SLA（激光快速成型）是一种三维打印技术，通过使用激光光束扫描光敏树脂，逐层堆积并逐渐硬化，最终形成一个完整的实体模型。
SLA成型材料是确定最终产品质量和性能的关键因素之一、本文将概述当前SLA成型材料的研究概况，包括材料种类、性能以及未来研究方向等。
1.SLA成型材料的种类：目前市场上常见的SLA成型材料主要分为两大类：光敏树脂和复合材料。
其中，光敏树脂是最常用的SLA成型材料。
它具有高度精细的打印分辨率、良好的细节表现能力和较好的机械性能，并且可用于制造高质量的模型和产品。
复合材料是光敏树脂与其他添加剂的混合物，旨在提高材料的机械性能、热稳定性和耐腐蚀性。
2.SLA成型材料的性能：SLA成型材料的性能包括打印精度、机械性能、耐热性、耐腐蚀性等。
打印精度是衡量SLA技术的关键指标之一，它取决于材料的流变性能和硬化速度。
机械性能是指材料的强度和刚度等力学性能，它取决于材料的硬化程度和分子结构。
耐热性和耐腐蚀性是指材料在高温和腐蚀环境下的性能表现。
当前的SLA成型材料在这些性能方面已经有了很大的进展，但仍然存在改进的空间。
3.SLA成型材料的研究进展：近年来，研究人员对SLA成型材料进行了广泛的研究，以改善其性能和提高生产效率。
研究的方向包括材料的合成改性、打印参数的优化、后处理方法的改进等。
例如，通过改变光敏树脂的成分和配比，可以实现不同的打印性能和机械性能。
另外，优化打印参数如激光功率、扫描速度和层厚等，可以提高打印质量和效率。
此外，采用后处理方法如光照固化、温度热处理等，可以进一步提高材料的性能。
4.SLA成型材料的未来研究方向：未来，SLA成型材料的研究方向主要集中在以下几个方面：一是开发新型材料，如高温耐热材料、生物可降解材料等，以满足不同应用领域的需求；二是优化打印参数和工艺方法，以提高打印速度和质量稳定性；三是改进后处理方法，以提高材料的性能和表面质量；四是研究多材料打印和多功能材料的开发，以实现更广泛的应用。
SLA快速成型的特点
SLA快速成型的特点
原理：
光敏树脂在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。
SLA快速成型的特点：
1、加工精度高，一般可达0.1mm/100mm；
2、能制造形状复杂（如空心零件），特别精细（如首饰、工艺品等）的零件，适合做手机、收音机、对讲机、鼠标等精细的零件和玩具以及高科技电子工业机壳、家电外壳或模型、摩托车、汽车配件或模型、医疗器械等；
3、制造零件速度快，可进行0.1—0.15mm分层扫描；
4、表面质量好，能制作非常精细的细节薄璧结构，后处理轻易；
5、加工到位，很多CNC手办加工不到的细节部分都能加工出来，从而减轻了后处理的工作量；
6、SLA手板韧性不如CNC手板，扣位处容易断裂；
SLA快速成型材料（光敏树脂）的特点：
类似于传统的工程塑料ABS，具有一定粘性的透明或米黄色液体，做出的工件为半透明或米黄色，强度较好，可装配、打自攻牙螺
丝、喷漆、丝印，缺点是不耐高温。
SLA,LOM,SLS,FDM,3DP技术的主要特点和比较
、SLA LOM SLS, FDM 3DP技术的主要特点和比较;在快速成型领域里主要的技术包括：SLA LOM SLS、LOM及3DP等工艺技术，而这几种工艺又各有千秋，接下来就看一下这几种工艺的优缺点及比较：1、SLA光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography ）原理的一种工艺，简称SLA是最早出现的一种快速成型技术。
在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。
成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。
然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢粘结在前一层上，如此重复不已，直到整个产品成型完毕。
最后升降台升出液体树脂表面，取出工件，进行清洗、去处支撑、二次固化以及表面光洁处理等。
光敏树脂选择性固化快速成型技术适合于制作中小形工件，能直接得到树脂或类似工程塑料的产品。
主要用于概念模型的原型制作，或用来做简单装配检验和工艺规划。
光固化成型（SLA）优点如下：（1）尺寸精度高。
SLA原型的尺寸精度可以达到土。
（2）表面质量好。
虽然在每层固化时侧面及曲面可能出现台阶，但上表面仍可以得到玻璃状的效果。
（3）可以制作结构十分复杂的模型。
（4）可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。
SLA的缺点：（1）尺寸的稳定性差。
成型过程中伴随着物理和化学变化，导致软薄部分易产生翘曲变形，因而极大地影响成型件的整体尺寸精度。
（2）需要设计成型件的支撑结构，否则会引起成型件的变形。
支撑结构需在成型件未完全固化时手工去除，容易破坏成形性。
（3）设备运转及维护成本高。
由于液态树脂材料和激光器的价格较高，并且为了使光学元件处于理想的工作状态，需要进行定期的调整和维护，费用较高。
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Rapid Prototyping Technology
第二章 常用快速成型工艺方法
本章目标
了解常用的快速成型方法种类 掌握常用的各种快速成型方法的技术原理和特点 掌握各种快速成型方法常用的材料种类及特点 熟悉各种常用快速成型方法的工艺过程 了解各种快速成型方法的应用领域
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光固化树脂材料具有特殊的一些性能，如收缩率小或无 收缩，变形小，不用二次固化，强度高。
2.1.2 使用材料
1. 光敏树脂的组成、分类及光固化特性分析
●用于光固化快速成型的材料为液态光敏树脂是在光 能作用下会敏感的产生物理变化或化学反应的树脂，，主 要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成，当光引发剂受到一 定波长（300nm~400nm）的紫外线光辐射下会吸收光能，引 发树脂中的预聚物和活性单体产生聚合固化反应。
光固化快速成型工艺原理
因为树脂材料的高粘性，在每层固化之后，液面很难在 短时间内迅速流平，这将会影响实体的精度。采用刮板刮切 后，所需数量的树脂便会被十分均匀地凃敷在上一叠层上， 这样经过激光固化后可以得到较好的精度，使产品表面更加 光滑和平整。
图2-2 光固化成型制造过程中残留的多余树脂 图2-3 吸附式涂层结构
快速成型与传统成型制造的理念思路的同异 不同之处：切削材料还是生长材料 相似之处：注塑、压铸、粉末冶金的传承
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快速成型与传统成型制造的理念思路的同异
不同之处：切削材料还是生长材料 相似之处：注塑、压铸、粉末冶金的传承
常用的快速成型工艺方法主要有以下几种：
立体光固化成型
熔融沉积成型 选择性激光烧结成型
●根据光引发剂的引发机理，光固化树脂可以分为三 类：自由基光固化树脂、阳离子光固化树脂、混杂型光固 化树脂。其中混杂型光固化树脂材料为SLA工艺新研制出的 新型材料。
2.1.2 使用材料
1. 光敏树脂的组成、分类及光固化特性分析
★齐聚物是光敏树脂的主体，是一种含有不饱和官能团的 基料，它的末端有可以聚合的活性基团，一旦有了活性种， 就可以继续聚合长大，一经聚合，分子质量上升极快，立刻 就可成为固体。齐聚物决定了光固化成型材料的基本物理和 化学性能，如液态树脂的黏度、固化后的强度和硬度、固化 后收缩率和溶胀率等。
2.1.1 工作原理
立体光固化快速成型系统组成：
1.光学部分
（1）紫外激光器：氦-镉激光 器、固体激光器。
（2）激光束扫描装置：基于 检流计驱动式的扫描镜方式、 X-Y绘图仪的方式。
2.树脂容器系统
（1）树脂容器：材料、容积 （2）升降工作台：分布小孔， 步进电机驱动，升降工作台沿Z 轴方向往复运动，位置精度。
2.1.2 使用材料
成型材料及相关性能会直接影响成型制件的质量与精度， 在材料的成型加工过程中，成型制件出现各种变形都与 成型材料有着密切的关系。
SLA技术所使用的材料为液态光固化树脂材料，也成为 液态光敏树脂，如：光敏环氧树脂、光敏环氧丙烯酸酯、 光敏丙烯树脂等，这种材料能在一定波长的光源 （300nm~400nm）照射下引发光聚合反应，完成液态到 固态的转变。
光引发剂受到一定波长的紫外光辐射时，会吸收光能，引发齐聚物 与活性单体产生聚合固化反应；稀释剂主要是起到稀释作用，保证光 敏树脂在室温下有足够的流动性；
光引发剂和稀释剂的用量对光敏树脂的固化速度和质量有着重要 影响。在一定范围内，增加光引发剂的用量可以适当加快固化速度， 但若超出一定范围人继续增加，固化速度就会降低；稀释剂用量对液 面流平影响较大，加大用量可以使液体黏度降低，流平性好，但如果 使用过量，各线性分子链间隔过大，导致彼此相遇发生交联的机会下 降，势必影响固化速度和质量。
2.1.2 使用材料
1. 光敏树脂的组成、分类及光固化特性分析
三维印刷工艺
分层实体制造
下面主要从五个方面讲解着几种常用的快速成型方法：
工作原理
使用材料 技术特点 工艺过程
应用领域
2.1 立体光固化成型工艺（SLA）
光固化快速成型工艺，也常被称为立体光刻成型，英文的 名称为StereoLithography，简称SL，也有时被简称为SLA （StereoLithography Apparatus），该工艺是由Charles Hull于1984年获得美国专利，是最早发展起来的快速成型技术。
自从1988年3D Systems公司最早推出SLA商品化快速成型 机SLA-250以来，SLA已成为目前世界上研究最深入、技术最成 熟、应用最广泛的一种快速成型工艺方法。它以光敏树脂为原 料，通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。这种方法能简捷、 全自动地制造出表面质量和尺寸精度较高、几何形状较复杂的 原型。
2.1.1 工作原理
立体光固化快速成型法工作原理如图：
光固化成型工艺的成型过程如图所示。液槽中盛满液态光敏树脂， 氦－镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按 零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的 树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。
一层固化完毕后，工作台下 移一个层厚的距离，以使在原 先固化好的树脂表面再敷上一 层新的液态树脂，刮板将粘度 较大的树脂液面刮平，然后进 行下一层的扫描加工，新固化 的一层牢固地粘结在前一层上， 如此重复直至整个零件制造完 毕，得到一个三维实体原型。
★稀释剂是一种功能性单体，结构中含有不饱和双键，如乙烯基、 烯丙基等，可以调节齐聚物的粘度，但不容易挥发，且可以参加聚合。 稀释剂一般分为单官能度、双官能度和多官能度。
此外，常规的添加剂还有阻聚剂、UV稳定剂、消泡剂、流平剂、 光敏剂、天然色素等。其中的阻聚剂特别重要，因为它可以保证液态 树脂在容器中保持较长的存放时间。
★长的光子作用时，会变成具有高度活性的自由 基团，作用于基料的高分子聚合物（齐聚物），使其产生交 联反应，由原来的线状聚合物变为网状聚合物，从而呈现为 固态。光引发剂的性能决定了光敏树脂的固化程度和固化速 度。
1. 光敏树脂的组成、分类及光固化特性分析