3D列印之光固化成型技術

2020-12-15 3D列印了解及應用

光聚合成型類3D列印技術是一種利用光敏樹脂材料在光照下固化成型的3D列印技術的統稱,其主要包括三種技術路線:其一是由美國3D Systems開發並最早實現商業化的光固化成型技術(SLA);其二是由德國envision TEC公司基於數字光處理(DLP)投影儀技術的基礎上開發DLP 3D列印技術;其三是由以色列Objet公司(2012年與Stratasys合併)開發的聚合物噴射技術(PolyJet)。

但使用的光源不同,在產品性能、應用範圍等方面存在差異。

在目前應用較多的幾種3D列印技術中,SLA由於具有成型過程自動化程度高、製作原型精度高、表面質量好以及能夠實現比較精細的尺寸成型等特點,使之得到較為廣泛的應用。就目前來看,光固化成型(SLA)技術未來將向高速化、節能環保、微型化方向發展,隨著加工精度的不斷提高,SLA將在生物、醫藥、微電子等方面得到更廣泛的應用。

DLP是3D列印成型技術的一種,被稱為數字光處理快速成型技術,DLP技術跟SLA有很多相似之處,其工作原理也是利用液態光敏聚合物在光照下固化的特徵。DLP技術使用一種較高解析度的數字光處理器(DLP)來固化液態聚合物,逐層對液態聚合物進行固化,如此循環往復,直到最終模型完成。DLP成型技術一般採用光敏樹脂作為列印材料。DLP技術具有列印速度快、成型精度高、列印物體表面光滑等優點,同時,具有機型造價高、列印成本貴的缺點,因此主要被應用於對精度和表面光潔度要求高但對成本相對不敏感的領域,如珠寶首飾、生物醫療、文化創意、航空航天、建築工程、高端製造。

聚合物噴射(PolyJet)技術由以色列Objet公司在2000年初推出的專利技術。PolyJet技術是目前3D列印技術中最為先進的技術之一,其成型原理與3DP相似,只是噴射材料不是粘合劑而是聚合物。

PolyJet 3D列印技術具有快速加工和原型製造的諸多優勢。甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精緻細節、表面平滑的最終用途零件。基於諸多優勢,PolyJet技術應用廣泛,在航空航天、汽車、建築、軍工、商業品、消費品、醫療等行業具有很好的應用前景。

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