樹脂光固化成型(SLA)屬於3D打印的光固化類別,利用光固化熱固性樹脂來製造部件。它是一種強大的增材製造技術,能夠生產極為精確和高解像度的部件,可直接用於最終產品、小體積生產或快速原型製作。樹脂光固化成型(SLA)的主要優勢在於能夠製造表面光滑的成品部件,並且減少材料的浪費。
如今,樹脂光固化成型(SLA)工藝可以在消費級和工業級3D打印的各種領域和應用中使用。

光固化3D打印機創建小細節和液體滴
桌面型3D打印
桌面型3D打印或消費級樹脂光固化成型(SLA)打印面向愛好者和小型製造商,提供小型3D打印機。其構建尺寸較小,價格並不昂貴。這使得消費者或愛好者能夠對其CAD設計進行實驗,並打印出具有良好細節的原型。
特點
- 價格:與其它同樣用於原型製作的熱塑性材料熔融沉積成型(FDM)和惠普尼龍多流射熔融成型(MJF)相比,樹脂光固化成型(SLA)打印機價格較高,但能夠提供良好的細節表現。
- 構建體積: 消費級3D打印機設計主要用於生產小部件和小批量產品。因此,它們被稱為工業級對應產品的迷你版本。平均打印尺寸為中等大小,通常為145 x 145 x 175毫米。
- 材料:儘管打印機體積較小,但其材料選擇廣泛,包括用於製作透明、堅固、牙科使用和柔性件的樹脂。桌面3D打印最常見的材料包括類聚碳酸酯(PC)、類丙烯腈·丁二烯·苯乙烯(ABS)和彈性聚氨酯(EPU)的樹脂。市場上還有許多價格便宜的材料,每500毫升約15歐元。
- 解像度:桌面3D打印機的通常解像度在價格範圍內表現優秀,層厚約為25-200微米。然而,重複使用後有時會有所不足。
- 重量: 桌面樹脂光固化成型(SLA)打印機重量少於10公斤,非常便攜。
應用
一般來說,桌面樹脂光固化成型(SLA)3D打印機的性能和效率不足以用於工業應用中的快速原型製作。然而,它們能夠生產一些部件,這些部件可以用作牙科植入物、柔性件、可鑄造部件以及堅固部件。與工業級樹脂光固化成型(SLA)相比,桌面樹脂光固化成型(SLA)的解像度較低,因此需要進行後處理,對於複雜的設計,完成部件所需的總時間可能需要數小時。
在構建尺寸和時間方面的限制意味着消費級3D打印機最適合在家庭中使用。

上下頜牙橋通過光固化3D打印機打印出來
局限
- 打印體積小:桌面3D打印機的打印體積很少能夠超過150 x 150 x 150毫米,這限制了其應用範圍,僅適用於打印小型物體。
- 低重複性:桌面3D打印機通常具有高解像度,與工業打印機幾乎相同,但重複使用無法達到相同的解像度。
- 材料選擇少:消費級3D打印機只能使用少量樹脂材料進行打印。
- 打印速度慢:打印速度慢和頻繁的打印錯誤是3D打印廣泛應用的主要挑戰。
- 精度低:儘管每一代桌面樹脂光固化成型(SLA)3D打印機的精度在逐漸提高,但與專業3D打印機相比仍然較低。這限制了可打印物體的複雜性。
工業級3D打印
工業級3D打印(也稱為「專業3D打印」)是消費級3D打印的工業級對應產品。工業級樹脂光固化成型(SLA)打印機在打印尺寸和打印部件的精度方面表現出色。
特點
- 價格:專業樹脂光固化成型(SLA)3D打印機用於許多工業級和醫療級部件的打印。它們必須能夠高效且精準地打印大型組件,因此價格昂貴。打印材料也很昂貴,這使得使用工業3D打印的任何項目至少比消費級打印貴10倍。
- 構建體積: 打印體積是專業3D打印機的一個重要考慮因素,因為它決定了可以一次打印的最大部件。工業級打印機可以輕鬆打印大型組件。打印尺寸非常大,根據打印機的不同,尺寸可能達到2100 x 800 x 700毫米。
- 材料:工業級樹脂光固化成型(SLA)打印機可以打印更多種類的材料。大多數製造商都有自己專門開發的專利材料組合。廣泛的可用材料範圍意味着終端用戶可以選擇符合其打印要求的材料。它支持桌面樹脂光固化成型(SLA)所支持的所有材料以及許多額外材料,如真矽樹脂和工業級樹脂。
- 解像度: 解像度通常指打印層的最小厚度。對於專業應用來說,這是一個關鍵要求。專業打印機可以在50-100微米的解像度下打印。高端生產級打印機甚至可以打印厚度僅為25微米的層。
應用
工業級樹脂光固化成型(SLA)是那些對精度和最平滑表面處理有最高要求的應用的首選。其大打印體積也能夠製造大型機器組件。以下是一些常見的工業級樹脂光固化成型(SLA)應用:
常規應用
- 用於美學和概念驗證的CAD驗證模型
- 風洞分析模型
- 用於形狀和匹配測試的功能原型
- 透明零件
- 複雜組件
- 批量生產零件
- 大規模定制

工具和模型
- 注塑工具、模具和模件
- 投資鑄造模型
- 組裝治具和夾具(自訂)
- 真空鑄造主模
醫療和生物相容材料
- 外科工具/導管
- 牙科器械
- 助聽器
- 食品級產品
局限性
打印昂貴
打印昂貴主要是由於高昂的設備成本和昂貴的構建材料造成的。還有其它像激光燒結成型(SLS)這樣幾乎處於同樣價格水平的工藝,同時也提供不同的材料選擇。

桌面型和工業型樹脂光固化成型(SLA)之間的主要差異
工業級打印機的主要優勢在於其精度和公差控制。優質的工業級打印機可以重複打印相同的部件,並且每次都能達到相同的結果。這是企業願意斥鉅資購買專業樹脂光固化成型(SLA)打印機的主要原因,因為它們希望設備穩定可靠、保持一致性。
相比之下,桌面級打印機可能提供較高的解析度,但是其打印結果不穩定。不能指望它能夠像最初幾次打印那樣具有相似的特性。
結語
表格簡要總結了兩種類型的打印機
桌面型3D打印 | 工業型3D打印 | |
打印機價格 | € | €€€€ |
構建體積 | 145 X 145 x 175 毫米 | 2100 x 800 x 700 毫米 |
分辨率 | 約25-200微米 | 約25-100微米 |
速度 | 中等 | 高 |
精度 | 中等 | 高 |
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