光固化3D打印機(jī)是一種使用光敏樹脂材料,通過光照固化方式逐層構(gòu)建三維物體的先進(jìn)制造設(shè)備。主要利用立體光固化(SLA)技術(shù),該技術(shù)通過紫外線激光或投影儀對(duì)光敏樹脂進(jìn)行照射,使其逐點(diǎn)或逐層固化形成硬塑料。具體來說,液態(tài)光敏樹脂在特定波長和強(qiáng)度的紫外光照射下會(huì)迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。這種液態(tài)材料累加為固態(tài)成形件的過程,就構(gòu)成了3D打印的基礎(chǔ)。
1、高精度與高分辨率
層厚精細(xì):可實(shí)現(xiàn)10-100微米(μm)的層厚,部分高d機(jī)型可達(dá)5μm,遠(yuǎn)高于FDM技術(shù)。
XY方向精度高:
SLA:使用聚焦激光點(diǎn)掃描,精度可達(dá)±0.05mm。
DLP:通過數(shù)字微鏡投影整層圖像,分辨率由DMD芯片決定(如1920×1080)。
LCD/MSLA:使用LCD屏幕作為掩膜,分辨率由屏幕像素密度決定(如2K、4K),成本低但壽命有限。
細(xì)節(jié)還原能力強(qiáng):能精確打印微小特征、復(fù)雜曲面、鏤空結(jié)構(gòu)和精細(xì)紋理。
2、優(yōu)異的表面質(zhì)量
表面光滑:成型件表面平整,幾乎無層紋,表面粗糙度(Ra)低,通常無需或僅需輕微后處理即可達(dá)到高光潔度。
邊緣清晰:棱角分明,幾何精度高,適合外觀模型和精密零件。
3、材料性能多樣
專用光敏樹脂:材料種類豐富,可根據(jù)需求選擇:
標(biāo)準(zhǔn)樹脂:通用型,成本低。
工程樹脂:具備高韌性、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等性能(如ABS-like、PP-like)。
柔性/彈性樹脂:模擬橡膠特性。
透明樹脂:用于光學(xué)部件、流體模型。
生物相容樹脂:通過醫(yī)療認(rèn)證,用于牙科、醫(yī)療器械。
鑄造樹脂:低灰分,適用于失蠟鑄造。
材料局限:相比FDM的熱塑性塑料,光敏樹脂長期穩(wěn)定性(如老化、變黃)、機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性相對(duì)較弱。
4、成型速度快(相對(duì))
DLP/LCD技術(shù):整層同時(shí)曝光,打印速度與模型數(shù)量無關(guān),批量打印小件效率高。
SLA技術(shù):逐點(diǎn)掃描,速度相對(duì)較慢,但精度最高。
整體效率:對(duì)于高精度小件,光固化通常比FDM更快。
5、后處理要求較高
清洗:打印完成后需用異丙醇(IPA)或?qū)S们逑匆航莶嚢瑁コ垂袒臉渲?/div>
二次固化:清洗后需在UV烤箱或陽光下進(jìn)行后固化,使樹脂完q交聯(lián),達(dá)到最終機(jī)械性能。
支撐去除:需手動(dòng)去除支撐結(jié)構(gòu),可能留下支撐點(diǎn)痕跡,需打磨。
6、設(shè)備與使用特點(diǎn)
封閉式結(jié)構(gòu):多數(shù)為封閉式設(shè)計(jì),減少UV光泄漏和樹脂氣味擴(kuò)散。
液體材料:需小心處理液態(tài)樹脂,避免皮膚接觸和環(huán)境污染。
維護(hù)需求:定期清潔樹脂槽、更換FEP離型膜(LCD機(jī)型)、清理刮刀等。
成本:設(shè)備價(jià)格中等偏高,樹脂材料成本高于FDM耗材。
7、支持復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造
無需支撐的懸垂結(jié)構(gòu):通過合理設(shè)計(jì),可減少支撐使用。
中空與嵌套結(jié)構(gòu):可打印內(nèi)部空腔、活動(dòng)鉸鏈等復(fù)雜一體化結(jié)構(gòu)。