下沉式SLA工業級3D列印是一種增材成型技術，因其材料選擇多樣性和高成本效益在製造業中廣泛應用。本文將深入探討下沉式SLA 3D列印的原理、特點，以及產品設計的要求。
加工原理
下沉式SLA工業級3D列印利用激光束來固化液態樹脂。在過程中，平台逐層下降到充滿液態樹脂的樹脂槽中。偏轉鏡將激光導向液體表面，根據輪廓信息進行掃描。一個平面掃描產生一層對應於截面輪廓，牢固地粘附在先前固化的部分上。這一過程重複進行，直到整個3D零件打印完成。
技術概述
SLA（Stereolithography）是一種光固化技術，使用光聚合過程來打印零件。同樣，下沉式SLA技術利用特定波長和強度的激光束來固化液態光敏樹脂，但其建造平台沉浸在液態樹脂槽中。並在液態樹脂的表面下形成3D物體。
對於下沉式SLA項目，除了打印外，還需要進行清洗、支撐移除、拋光、著色和固化等後處理步驟，以滿足產品要求。特別是，對於具有懸垂結構的部件，需要支撐結構，這些支撐通常使用與產品相同的材料。
特點
– 高精度、表面光滑，能夠製造大尺寸產品。
– 良好的剛性、銳角和最小的收縮。
– 表面質感光滑、設計細緻、生產效率高。
– 多樣化的樹脂類型（白色、半透明、透明、高韌性），以滿足各種產品需求。
產業應用
下沉式SLA適用於快速加工高精度、高表面質量和細緻部件。例如，汽車模具、醫療生物、消費電子、遊戲動畫、建築設計、雕塑模型和家居裝飾等行業的原型樣品。多樣的樹脂選項有助於滿足特殊要求，例如使用耐熱樹脂可以用來製造在極端高溫環境中使用的部件。
設計規範
下沉式SLA工業級3D列印對細節結構的設計要求如下：
– 最小壁厚：0.3毫米（=0.012英寸）（大面積薄片厚度應大於2毫米（=0.079英寸））
– 獨立柱的最小直徑：0.4毫米（=0.0157英寸）
– 凸（凹）細節最小線寬：0.35毫米（=0.0138英寸）
– 最小孔徑：1毫米（=0.039英寸）
– 最小間隙：0.5毫米（=0.019英寸）
設計原則
- 抽殼壁厚原則
對於較厚重的模型，如果抽殼不影響其使用性能，建議進行抽殼。抽殼可以減少外殼或壁的厚度。對於較大且較重的模型，建議在不影響其性能的前提下進行抽殼。這有助於降低成本和減輕重量，從而可能縮短生產時間。當製造的零件尺寸增加時，壁厚也應相對的調整增加和進行結構分析以確保功能性。下沉式SLA的最小殼體厚度要求與整體尺寸相關，建議小尺寸部件（≤200毫米或7.87英寸）和中尺寸部件（200-400毫米或7.87-15.7英寸）最小厚度為2毫米（0.079英寸），大尺寸部件（≥400毫米或15.7英寸）則需超過3毫米（0.12英寸）。
- 35度角設計支撐
懸垂部件需要支撐結構，臨界角度一般設為35度。因此，懸垂部分與基座之間的角度應大於35度。適當的添加圓角可以避免需要支撐結構，同時保持模型的尺寸和質量控制。
在3D列印過程中，工字幾何的水平部分延伸超過垂直支撐，形成懸垂。如果沒有支撐結構，這些懸垂部分可能因缺乏足夠的材料而崩塌，因此需要支撐來保持穩定，防止變形。
- 0.35毫米凸凹細節
對於凹入文字或表面細節，建議最小線寬和深度為0.35毫米，對於凸起設計也是如此。
- 部件組裝
設計需要配合組裝的部件時，確保保留適當的公差範圍。建議盡可能分開打印某些部件，以保持最終產品的最佳表面質量，一般建議至少有0.3毫米（=0.012英寸）的間隙。然而，對於無法拆卸的可動整體模型，建議間隙≥0.4毫米（=0.0157英寸），以確保零件的自由動作和功能性。在某些情況下，可以使用支撐梁（≥3毫米或0.118英寸）來連接所有殼體，確保在大規模打印過程中沒有部件丟失。
技術原則
- 45度定位
模型的定位大幅度地影響最終產品的表面質量和強度。一般建議將具有最複雜特徵的一面朝上放置。對於曲面部件，將它們相對於平台傾斜45度或垂直擺放有助於最小化避免水平放置時可能出現的可見階梯紋理。此外，長形工件通常垂直於或與刮刀呈45度角擺放。
- 大部件拼接
對於超過可打印體積的部件，考慮將部件分開打印再後續使用AB膠粘合。拼接間隙應保留大於0.3毫米（=0.012英寸）。可使用三角形、矩形、鋸齒形、凸起和銷釘式結構來定位連接。
- 孔的製造
在較不明顯或重要的表面上設計孔或其他腔體，以確保殼體減薄後液態樹脂可以順暢排出。具體孔徑與表面尺寸有關，但建議最小直徑為3毫米（=0.118英寸），最大直徑為30毫米（1.18英寸）。後處理後，這些工藝孔可以用來填充、配備槽口，並進行拋光或其他表面處理。
- 著色原則
對於簡單著色要求的部件，適合在整體打印後再進行著色。然而，對於需要複雜著色的部件，建議根據各個顏色分別打印，並分別著色每個部件。在重新組裝過程中，遵循拼接原則以保持結構穩定和功能性。此外，若有必要，考慮後續進行表面處理如打磨或拋光，以改進最終產品的外觀。
艾維主要於四種主要的3D列印工藝：SLA、SLS、SLM和MJF。這些工藝各自提供獨特的特點和優勢，滿足多樣化的製造需求。閱讀此篇文章來了解更多關於這些3D列印製程的介紹和我們提供的材料清單，若您有任何問題或項目需求，歡迎隨時聯繫我們，艾維隨時準備幫助您探索3D列印技術的無限可能性！
