面向生产的第二代SL光固化3D打印机

2017-09-19

从1986年美国发明SL(Stereo Lithography,立体光刻)技术到现在已有30余年的历史，SLA(Stereo LithographyApparatus)是立体光刻机的简称，国内开始时叫做光固化激光快速成型机，现在大多数人把SL技术与SLA混为一谈了,。SL目前已发展成主要的工业级3D打印技术。SL技术出现以后一直到最近，技术和性能上变化不大，我们可把这一阶段的SLA统称为第一代SLA，主要表现在效率上从每小时几十克到100克左右，材料性能离功能性差距较大，用途多为原型（手板）打印。

数造科技的创始人赵毅博士，在卢秉恒院士的领导下，在1995年研制了国内首台SLA设备，在二十多年的潜心研究与实践的基础上，最近对SLA软硬件做了重大改进，加上材料性能的进步，使得数造的SL产品性能有了更新换代的表现，我们称之为第二代SL技术，其特点主要体现在：

1）打印效率显著提高，最高可达到400克/小时左右，24小时产量可接近10Kg。

2）材料性能在强度和韧性、耐温方面大幅提高，达到接近工程应用的程度。

3）尺寸精度和稳定性显著提高。

4）控制软件上可处理多个零件，具备完善的自动排版功能。

5）面向小批量生产应用。

             26只鞋底样件，24小时内打印完成

数造科技是从如下几个方面来实现产品性能提升的：

1） 采用智能变光斑扫描技术，运用先进的图形处理算法，自动识别细节，用细光斑扫描轮廓细节，粗光斑填充大面积区域，在保持细节精度的前提下，大幅提高打印效率。

2） 采用高功率激光器和变功率技术提高效率，扫描支撑和填充时，用接近1000mw的功率进行扫描，最大限度利用激光器的功率。

3） 运用快速填充模式减少扫描时间。

4） 采用多种措施提高打印精度：
a.利用光学非接触测量技术进行扫描系统的标定；
b.采用低收缩树脂；
c.制定了完善合理的精度检测标准，能确保X、Y、Z各方向的尺寸精度和形位精度。

5） 采用多次轮廓扫描和光顺打印模式，使得在相同层厚的前提下，表面光洁度更高，大大减少后处理工作量。

6）配备具有专利的快速更换树脂槽结构，可配多个深浅不同的树脂槽，数分钟内可更换树脂材料，实现一机多料。

7）目前市场上绝大多SLA采用沉降块的补液方式，这个技术的缺点是树脂续航能力差，需要频繁添加树脂，针对此问题，数造科技3DSL系列打印机采用具有专利技术的树脂槽升降式液位控制方式，具有超大的树脂续航能力。在此基础上，数造科技研发了独特的大小槽嵌套技术，采用小槽时，装1kg的树脂槽就能实现打印，尤其适合树脂研究开发。

8）3DSL控制软件具有多种优化模式、智能见缝插针式自动排版功能。

9) 3DSL控制软件采用一键式打印，操作更加简单快捷。

10) 打印过程中，可以选择任意一个件或任一复制件终止打印。

实验报告：

试件采用一缩小版的汽车发动机缸体，零件尺寸，165mm×123mm×98.6mm，零件体积416cm³，一次打印十二个，总重量约6500克，采用0.1mm厚，刮板速度50mm/秒，激光功率720mw，打印共用时23时，平均每小时282克！采用0.15层厚打印时，平均每小时产能405克。实践中通过排更多工件，提高刮板速度，打印效率还有进一步提高的空间。