SLA光固化成形3D打印調(diào)研報(bào)告企業(yè)實(shí)用經(jīng)典版

1、SLA3D打印調(diào)研外協(xié)工藝部目錄1、技術(shù)原理22、應(yīng)用案例、圖例及產(chǎn)品價(jià)格23、SLA光固化成形技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)63.1、 優(yōu)點(diǎn)63.2、 缺點(diǎn)64、國內(nèi)外較典型的SLA光固化成形設(shè)備廠商及價(jià)格75、小結(jié)91、技術(shù)原理立體光固化成形（SLA）是世界上最早出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)商品化的一種快速成形（RapidPrototyping,RP）技術(shù)，也是研究最深入、應(yīng)用最廣泛的一種快速成形技術(shù)。其工藝是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長（355nm左右）和強(qiáng)度的紫外光的照射下能迅速發(fā)生光聚合反應(yīng)，分子量急劇增大，材料也就從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂，激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下，能在液態(tài)

2、表面上掃描，掃描的軌跡及激光的有無均由計(jì)算機(jī)控制，光點(diǎn)掃描到的地方，液體就固化。成型開始時(shí)，工作平臺在液面下一個(gè)確定的深度，液面始終處于激光的焦平面，聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描，即逐點(diǎn)固化。當(dāng)一層掃描完成后，未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂。然后升降臺帶動平臺下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹脂，刮平器將粘度較大的樹脂液面刮平，然后再進(jìn)行下一層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體模型。忱志近|原理圖2、應(yīng)用案例、圖例及產(chǎn)品價(jià)格SLA方法是目前快速成形技術(shù)領(lǐng)域中研究得最多的方法，也是技術(shù)上最為成熟的方法。一般層厚在0.05到0.2

3、mm,成形的零件精度較高。多年的研究改進(jìn)了截面掃描方式和樹脂成形性能，使該工藝的加工精度能達(dá)到0.1mm,現(xiàn)在最高精度已能達(dá)到0.050.02mm。因?yàn)榫容^高、表面質(zhì)量好，能制造形狀復(fù)雜的零件等特點(diǎn)，已能部分替代儀器儀表行業(yè)、汽車行業(yè)上的非關(guān)鍵器件，如儀器儀表類結(jié)構(gòu)件中的絕緣零件、汽車內(nèi)飾結(jié)構(gòu)件等。例1:PCB安裝支架，見下圖一,1Z-R.5Z-R15技術(shù)要求：1、標(biāo)注公差尺寸重點(diǎn)管控;2、未注尺寸參考3D模型。1S.Lmu?圖一該零彳為PA1010（尼龍）塑料、外形不規(guī)格、有倒扣、且倒扣槽過窄過深。如果按傳統(tǒng)的CNCrn工會存在以下困難：a）外形不規(guī)格，裝夾不便，需制作專用工裝來裝夾b）倒

4、扣槽窄、深，且內(nèi)拐角要求清角，即使用最小的銃刀也清不了角，細(xì)長刀具還會增加加工時(shí)間，且還要后期人工清角，人工清角也會存在不能完全清角的情況。c）CNCW削為去除材料方式，此件毛坯實(shí)體要去除的材料較多，會打破原有的內(nèi)應(yīng)力平衡狀態(tài)，必然會使剩下的材料應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致塑料零件變形加劇，那么尺寸也就會超差太多d）因?yàn)橐谱鞴ぱb、切削加工、人工清角等，耗時(shí)較長該零件采用SLA光固化成形技術(shù)試制了10件，成品經(jīng)檢驗(yàn)尺寸都符合圖樣要求，特別是窄槽等微小細(xì)節(jié)特征處明顯好于CNCrn工的，且打印成本也低于CNCrn工。用該技術(shù)打印的這個(gè)零件實(shí)際單價(jià)只有19元（下單10件，共190元），而傳統(tǒng)CNCm工這個(gè)零件

5、的單個(gè)工藝價(jià)格為74.3元。第2個(gè)例子：散熱座旋置塊，見下圖二圖該零件采用的是5口順§融沉積成形技術(shù)（成本最低、精度最差）打印出來的，壁厚為0.6mm,中心是空心網(wǎng)格狀，實(shí)際填充只有20%成品重量248克，耗時(shí)20多個(gè)小時(shí)。按現(xiàn)市場行情報(bào)價(jià)，F(xiàn)DM§融沉積技術(shù)打印的單價(jià)為12元/克，折中后價(jià)格為248克*1.5元=372元。如采用SLA光固化成形技術(shù)打印的單價(jià)為58元/克，最低價(jià)格為248克*5元=1240元。而傳統(tǒng)CNCm工只需要3.5小時(shí)即可完成，且成本不到350元，零件為實(shí)心體，百分百填充，力學(xué)性能良好。（CNC去除材料的速度是3D打印增材速度的幾十倍以上）第3個(gè)例子

6、：探頭組件，分上下殼和一個(gè)小硅橡膠件（未上圖），見圖三。該組件目前采用的制造工藝是硅膠*II灌注的，最近到貨的一批20套訂單總價(jià)為8000元（含增值稅），總價(jià)還包含小硅橡膠件、后期的安裝嵌件、噴導(dǎo)電漆及外觀漆，經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量符合圖樣要求并已入庫。而按新工藝SLA光固化成形技術(shù)找了兩家3D打印供應(yīng)商報(bào)價(jià)（訂單數(shù)量不變），報(bào)價(jià)見下表圖三名稱圖號數(shù)量（套）報(bào)價(jià)商制作工藝價(jià)格（元）備注采樣器控頭20SLA3D打印14760含17闞、普通材料、不含小橡膠件、不含噴漆費(fèi)20SLA3D打印22830含17闞、11色韌性材料、不含小橡膠件、不含噴漆費(fèi)20SLA3D打印11500不含17喻、|普通材料、不含小橡膠件

7、、不含噴漆費(fèi)2020硅膠模8000含17闞、ABS材料、含小橡膠件、含噴漆費(fèi)，已到貨入庫。此供應(yīng)商也有SLA3D打印機(jī)，暫未報(bào)價(jià)。上表的報(bào)價(jià)中SLA制作工藝成本相比硅膠模工藝，沒有優(yōu)勢，成本高出50蛆上。但如果還按圖三的結(jié)構(gòu)圖，訂單數(shù)量改為單件或是3、5件內(nèi)，那成本優(yōu)勢會馬上顯現(xiàn)出來，3D打印人工成本低、準(zhǔn)備時(shí)間少，平攤到每件零件的費(fèi)用低，且周期短；而硅膠模首先要CNC加工出原型一用原型做上下模一調(diào)配灌注的樹脂液一樹脂液排泡一灌注一樹脂液固化一開模取零件并修整毛邊及殘料，這么多工序周期不僅長，平攤到每個(gè)零件上的成本也就更高了，相對SLA成形工藝來講就沒有價(jià)格成本及周期上的優(yōu)勢了。附件是杭州先臨

8、三維對這個(gè)組件的報(bào)價(jià)白色高韌性材料NEX白色普通材料服務(wù)GT服務(wù)彳格20151127.X1P20151127A.xls上述3個(gè)圖例尺寸都是在300mnO內(nèi)的零件，從綜合成本來說，無論是傳統(tǒng)的CNCT藝、硅膠模工藝，還是新的SLA光固化成形工藝，都各有千秋。零件結(jié)構(gòu)類型、訂單數(shù)量、交期等都需要綜合分析，才能發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。大尺寸的零件其實(shí)也一樣。3、SLA光固化成形技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)a)SLA光固化快速成形單層厚度最小可達(dá)0.020.05mm,制件在此范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)尺寸都可以被清晰地表達(dá)出來，因此可成形形狀復(fù)雜精細(xì)的制件。b)光敏樹脂未固化成型前是液態(tài)，無顆粒感，所以制件表面質(zhì)量非常高。c)材料利

9、用率高。d)個(gè)性化、小批量、多品種的異形復(fù)雜零件，用SLA光固化成形技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的CNC切削。相比CNC切削加工來說，不需要高水平的CNC程工程師、不需要高水平的機(jī)床操作人員、不必考慮裝夾、不必考慮是否有加工死角，節(jié)省人力成本及設(shè)備成本，效益同比提升缺點(diǎn)a)液態(tài)液體容易受潮和被陽光固話，對工作環(huán)境要求苛刻。一方面液態(tài)樹脂易吸潮變質(zhì)，另一方面，一般其它光線中含有紫外線也會使液態(tài)樹脂固話。b)成型件強(qiáng)度、剛度和耐熱性有限，不利于長時(shí)間保存。不建議做關(guān)鍵器件及運(yùn)動件。c)SLA技術(shù)必須添加支撐才能成形，多的支撐材料會產(chǎn)生浪費(fèi)，支撐少了會不能成形。添加支撐對經(jīng)驗(yàn)的要求也較高。d)光敏樹脂液價(jià)格貴，

10、市場價(jià)在10001500元/KG,以杭州先臨三維的一款型號為iSLA-450的光固化打印機(jī)，該設(shè)備的液槽容量為125KG工作時(shí)需要裝滿光敏樹脂液,一槽的材料費(fèi)就達(dá)到12.518.75萬元。e)增材較多的零件用SLA工藝相比吸塑工藝及傳統(tǒng)的CNCm工，成本及效益都處于劣勢,SLA工藝打印樹脂固化速度慢，零件越重(厚實(shí))成本越高，該工藝以克為單位報(bào)價(jià)，58元/克f)光敏樹脂固化過程中會產(chǎn)生收縮，不可避免地會產(chǎn)生應(yīng)力或引起形變4、SLA光固化成形設(shè)備廠商及價(jià)格工業(yè)級SLA光固化成形設(shè)備國際知名廠商主要有Stratasys、3DSystem、EOX國內(nèi)知名廠商有華署高科、濱湖機(jī)電、先臨三維、中瑞科技、

11、聯(lián)泰三維。最大成形尺寸600*600*500血MH朝溟海機(jī)電H時(shí)L4I1型光回也(SLA)甯光快成型機(jī)大盤工口打10&00萬林囂11最大成形尺寸350*350*350國B頸猿洋機(jī)電型光國化(SLA)激光快成型機(jī)大型I業(yè)S3D打80.。萬六©04大成形尺600*600*400“最大成形尺寸、450*450*350中瑞科技91600工業(yè)繳前打EIM設(shè)備遨光哥化成型9229萬.耳中瑞科技SI45G30打印機(jī)設(shè)備工業(yè)級該密謝光固化成73.61萬中潴科技SI3O03日打£碗設(shè)備工蛆期融光固化成型5918萬耳展拿高填口3300=",，_!m打師M三一工二文iik列直2

12、(»niE-1,':=FJCCI-SiiEr-;51a.Dw、愫；Mndtam4pMtwLlnHHhtxCfl工一=丁就孤tl.j二0lj?-lIrprr,.二二.SJi.iE!1*Fi式.2WVA更/型籟產(chǎn)；瓦州先IiE二雒【成形尺寸1450*450*3040報(bào)價(jià)55萬元9n?M工5?3卜圖是幾款桌面級光固化成形3D打印機(jī)Form1+3D打印機(jī)參數(shù):FormtabsForml-n光固化機(jī)器3口打印機(jī)桌面領(lǐng)3D打印機(jī)設(shè)4；。萬士66萬1打印技術(shù)光國化(£L知打印尺寸125xizX16SriFn打印展厚DJQ2Smm/0.0!jmm/D.lcini支撐更愷，功生成剌三

13、喜堂打印機(jī)尺寸100X230K45amrn仃也機(jī)雨量加造比電源100-24DV13A.bO/feUz.bDW打面忖料液右支疑破除庭F3麻野閂色/透明色)皿港軟件模媽慢計(jì)粗件Solidwqrks,Rhino,UG.Inventory坦生成獨(dú)醉Preform出濘邛堪Wirdcws刈：罪$一制式OSX10.6.H+注入格式.sll.oh鞋史笛式JormO崛折和Si三裝貳森m口打印機(jī)的與聲la光回化打印機(jī)三口打也妥等直古蘭善運(yùn)戶H2.08萬一百魚機(jī)U:17kg外施也黯金加方說蒯此酷電麟即印嫂體現(xiàn)f25X125xm*瓶翻:光翱即>>A得金科技5LA漳光MD打卸機(jī)高精度25umfel&tFormlDIYAGSPLASLA2.27萬一殍規(guī)格參打印尺寸:125mm()T125mm(#)*165mm(謁,最高精章:為做米導(dǎo)是厚:西用來整另寸:30cm(長)*30cmt*45cm(苣i軍匚重量：15kg9餐百生：指臺芒+/乏+正苣刀打已耗呵：7時(shí)應(yīng)用廢長:405nm打即右土：逋小區(qū)E：一與電瘋言/可田5、