基本介紹
- 中文名：光固化成形
- 外文名：Stereolithography Apparatus
- 別稱：光敏液相固化法
- 分類：自由、約束液面式
簡介,特點,不足,套用,分類,自由液面式,約束液面式,
簡介
光固化成形工藝也被稱為立體光刻成形，屬於快速成形工藝的一種(Stereo lithography Appearance) 該工藝是美國於1986年研製成功的一種快速成形工藝，1987年獲美國專利，是最出現的、技術最成熟、套用最廣泛的快速原型技術。它以光敏樹脂為原料，用特定波長與強度的雷射聚焦到光固化材料表面，使之由點到線、由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業：然後升降台在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構成一個三維實體，通過計算機控制紫外雷射石器逐層凝固成形。這種方法能簡捷、全自動地製造出表面質量和尺寸精度較高、兒何形狀複雜的原型。
特點
1)光固化成形是最早出現的快速原型製造工藝，成熟度高，已經過時間的檢驗。
2)由CAD數字模型直接製成原型，加工速度快，產品生產周期短，無需切削工具與模具。
3)可以加工結構外形複雜或使用傳統手段難於成形的原型和模具。
4)使CAD數字模型直觀化，降低錯誤修復的成本。
5)為實驗提供試樣，可以對計算機仿真計算的結果進行驗證與校核。
6)可在線上操作，可遠程控制，利於生產的自動化。
不足
1)SLA系統造價高昂，使川和維護成本過高。
2)SLA系統是要對液體進行操作的精密設備，對工作環境要求苛刻。
3)成形件多為樹脂類，強度、剛度、耐熱性有限，不利於長時間保存。
4)預處理軟體與驅動軟體運算量大，與加工效果關聯性太高。
5)軟體系統操作複雜，入門困難，使用的檔案格式不為廣大設計人員所熟悉。
6)立體光固化成形技術被單一公司所壟斷。
套用
SLA技術主要用於製造多種模具和模型等，還可以在原料中通過加入其他成分，用SLA原型模代替熔模精密鑄造中的蠟模。SLA技術成形速度較快，精度較高，但由於樹脂固化過程中產生收縮，不可避免地會產生應力或引起形變，因此開發收縮小、固化快、強度高的光敏材料是其發展趨勢。
分類
自由液面式
自由液面式SL的成形過程是：液槽中盛滿液態光固化樹脂(即光敏樹脂)，一定波長的雷射光束按計算機的控制指令在液面上有選擇地逐點掃描固化(或整層固化)，每層掃描固化後的樹脂便形成一個二維圖形。一層掃描結束後，升降台下降一層厚度，然後進行第二層掃描，同時新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重複直至整個成形過程結束。
約束液面式
約束液面式與自由液面式的方法正好相反：光從下面往上照射，成形件倒置於基板上，即最先成形的層片位於最上方，每層加工完之後，Z軸向上移動一層距離，液態樹脂充盈於剛加工的層片與底板之間，光繼續從下方照射，最後完成加工過程。
約束液面式可提高零件製作精度，不需使用刮平樹脂液面的機構，製作時間有較大縮短。
