揭秘SLA立体光固化3D打印,这5步让打印简单5倍

立体平版印刷术(SLA),虽然历史悠久,但仍是增材制造最精准的制造形式。

传统SLA打印机是把成型平台浸入液体感光性树脂中。紫外激光聚焦在树脂表面,精确地逐层打印,将液体固化成固体。成型平台下降到液体层面之间,刮刀将新成型的树脂铺在上一层之上,又开始打印下一层。

这样打印有个缺点,树脂在料槽中的体积必须总是略大于最大打印体积。因此,即使是再小的打印,也需要大量的树脂。

如今很多液体3D打印机都是“上拉式”SLA打印机,通过“上拉”来解决树脂用量大的问题。激光直接通过透过底部透明的树脂料槽,成型平台每次从料槽中抬升一层。这样就可以仅用少量的树脂打印。

下面就让我们一起分享一些专门针对树脂3D打印的技巧,特别是“上拉式”打印机。

01SLA打印设计

在设计SLA打印部件时建议参考以下准则:

  • 连接支撑面的墙(两侧与其他结构连接的墙)至少0.4mm厚。

  • 非连接支撑面的墙至少6mm厚,并应支撑在底部。

  • 如果没有支撑,任何不需要支撑的悬空必须保持在1mm以下的长度和至少19°水平的角度。

  • 浮雕细节(包括文字)应至少在浮雕面周围有0.1mm以上的深度。

  • 雕刻细节(包括文字)至少有0.4mm宽度,0.4mm深度。

  • 有水平跨桥时,要保持宽桥比窄桥短。

  • 孔的直径至少为0.5mm

  • 移动部件之间允许0.5mm的间隙。

  • 组装部件之间允许0.2mm的间隙。

  • 紧密贴合的地方允许0.1mm的间隙。

02打印机准备

像FDM打印一样,调平成型平台很重要。由于SLA打印通常比FDM分辨率更高,即使再小的偏差也会导致模型与成型平台分离。

此外,确保料槽和树脂是干净的,没有过期,并在适当的温度范围内。

03模型准备

树脂3D打印模型的切片与FDM模型的切片是不同的。虽说两者为了节省材料和时间,通常都不会100%填充。但蜂巢状填充更多用于FDM而不适用于树脂3D打印。

还有个问题,过量的液体树脂通常会被堵在中空区域。因此,避免影响打印质量,液体树脂必须在打印完成后进行排液。除非切片软件可以处理下列问题,否则你需要在模型切片之前手动解决这些问题:

如果模型是破损的,就需要修复它(如果模型的某些部分没有厚度、没有内壁或存在分离的边缘或顶部,那么它就是破损的)。在3D模型库网站上有很多破损的模型。像ChiTuBox这样的切片软件通常可以妥善地处理这样的模型。

如果模型有大量的实心部分,使用ChiTuBox将其掏空,在底部留下排液孔,让多余的树脂排出。最好打两个孔,每个孔半径1.5毫米。在掏空模型前,确保将模型缩放到所需的大小。否则,壁厚可能会比你预想的更厚或更薄。

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同样建议对模型重新放置,以最小化z轴横截面积。这样,当成型平台每次向上移动生成一个新层时,剥离力就会降到最低。请注意,旋转模型重新放置可能需要添加支撑。

04拆除和清洁模型

当拆除和清洁模型时,使用丁腈手套保护双手。一套17号和18号X-Acto刀具会比铲刀更好地从成型平台上铲掉模型,但要慢慢来,免得铲坏模型。把多余的树脂(包括中空模型中排出的树脂)回流到料槽中。用橡胶清洁刷把多余的树脂从建筑平台上铲下来。


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用异丙醇冲洗模型。如果模型是中空的,有排液孔,倒入部分酒精,堵住排液孔,然后轻轻摇动模型冲洗内部。把模型放在酒精里的时间越长,模型会越软化,所以冲洗时间不要太久——不超过10分钟。可以把模型放在酒精中,用牙刷清除多余的树脂,然后让模型排液。


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如果想要更好的冲洗方法,可以考虑一个电磁搅拌器。它利用旋转磁场使磁性搅拌子浸入异丙醇中,搅动酒精清洗模型。

如果要确定异丙醇溶液什么时候需要更换了,可以用专业的液体比重计测量树脂浓度。(适用于浓度高达93%的异丙醇溶液)在量筒中测量会很方便,可以参考不同浓度异丙醇中树脂的比重表。

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如果模型有支撑,在冲洗模型后可以用一对小斜口钳将其拆除。

05固化模型

为了打印质量更好,需要在干燥后固化模型。有一些配套出售的固化箱,但考虑到省钱也可以自己建一个。

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