面向生產的第二代SL光固化3D打印機

2017-09-19

從1986年美國發明SL(Stereo Lithography,立體光刻)技術到現在已有30余年的歷史，SLA(Stereo LithographyApparatus)是立體光刻機的簡稱，國內開始時叫做光固化激光快速成型機，現在大多數人把SL技術與SLA混為一談了,。SL目前已發展成主要的工業級3D打印技術。SL技術出現以后一直到最近，技術和性能上變化不大，我們可把這一階段的SLA統稱為第一代SLA，主要表現在效率上從每小時幾十克到100克左右，材料性能離功能性差距較大，用途多為原型（手板）打印。

數造科技的創始人趙毅博士，在盧秉恒院士的領導下，在1995年研制了國內首臺SLA設備，在二十多年的潛心研究與實踐的基礎上，最近對SLA軟硬件做了重大改進，加上材料性能的進步，使得數造的SL產品性能有了更新換代的表現，我們稱之為第二代SL技術，其特點主要體現在：

1）打印效率顯著提高，最高可達到400克/小時左右，24小時產量可接近10Kg。

2）材料性能在強度和韌性、耐溫方面大幅提高，達到接近工程應用的程度。

3）尺寸精度和穩定性顯著提高。

4）控制軟件上可處理多個零件，具備完善的自動排版功能。

5）面向小批量生產應用。

             26只鞋底樣件，24小時內打印完成

數造科技是從如下幾個方面來實現產品性能提升的：

1） 采用智能變光斑掃描技術，運用先進的圖形處理算法，自動識別細節，用細光斑掃描輪廓細節，粗光斑填充大面積區域，在保持細節精度的前提下，大幅提高打印效率。

2） 采用高功率激光器和變功率技術提高效率，掃描支撐和填充時，用接近1000mw的功率進行掃描，最大限度利用激光器的功率。

3） 運用快速填充模式減少掃描時間。

4） 采用多種措施提高打印精度：
a.利用光學非接觸測量技術進行掃描系統的標定；
b.采用低收縮樹脂；
c.制定了完善合理的精度檢測標準，能確保X、Y、Z各方向的尺寸精度和形位精度。

5） 采用多次輪廓掃描和光順打印模式，使得在相同層厚的前提下，表面光潔度更高，大大減少后處理工作量。

6）配備具有專利的快速更換樹脂槽結構，可配多個深淺不同的樹脂槽，數分鐘內可更換樹脂材料，實現一機多料。

7）目前市場上絕大多SLA采用沉降塊的補液方式，這個技術的缺點是樹脂續航能力差，需要頻繁添加樹脂，針對此問題，數造科技3DSL系列打印機采用具有專利技術的樹脂槽升降式液位控制方式，具有超大的樹脂續航能力。在此基礎上，數造科技研發了獨特的大小槽嵌套技術，采用小槽時，裝1kg的樹脂槽就能實現打印，尤其適合樹脂研究開發。

8）3DSL控制軟件具有多種優化模式、智能見縫插針式自動排版功能。

9) 3DSL控制軟件采用一鍵式打印，操作更加簡單快捷。

10) 打印過程中，可以選擇任意一個件或任一復制件終止打印。

實驗報告：

試件采用一縮小版的汽車發動機缸體，零件尺寸，165mm×123mm×98.6mm，零件體積416cm3，一次打印十二個，總重量約6500克，采用0.1mm厚，刮板速度50mm/秒，激光功率720mw，打印共用時23時，平均每小時282克！采用0.15層厚打印時，平均每小時產能405克。實踐中通過排更多工件，提高刮板速度，打印效率還有進一步提高的空間。