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sla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,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
在树脂液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塑料薄片。然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的塑料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,新固化的一层牢固的粘结在前一层上,如此重复不已,知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。
光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作,或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。
sla快速原型技术的优点是:
1、 系统工作稳定。系统一旦开始工作,构建零件的全过程完全自动运行,无需专人看管,直到整个工艺过程结束。
2、 尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1mm以内。
3、 表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。
4、 系统分辨率较高,因此能构建复杂结构的工件。
sla快速原型的技术缺点:
1、 随着时间推移,树脂会吸收空气中的水分,导致软薄部分的弯曲和卷翅。
2、 氦-镉激光管的寿命仅3000小时,价格较昂贵。同时需对整个截面进行扫描固化,成型时间较长,因此制作成本相对较高。
3、可选择的材料种类有限,必须是光敏树脂。由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性和热性能试验,且光敏树脂对环境有污染,使过敏。
4、 需要设计工件的支撑结构,以便确保在成型过程中制作的每一个结构部委都能可靠定位。
激光快速成型由原材料的不同分为sla和sls两种。
sla是采用立体雕刻(stereolithography)原理的一种工艺,又称光敏树脂选择性固化,是最早出现的一种快速成型技术。过程是: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,直到整个产品成型完毕。最后进行清洗、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。sla快速原型的手板表面质量较好、系统分辨率高、成型精度较高。
sls的加工方法与sla技术相似,但用粉末原料取代了液态光聚合物,并以一定的扫描速度和能量作用于粉末材料。在成形过程中,激光参数以及粉末的特性和烧结气氛是影响烧结成形质量的重要因素。sls快速原型能生产最硬的手板,而且可以采用多种原料,例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等,零件的构建速度高,无需对零件进行后矫正,无需设计和构造支撑。
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