增材造作指通过离散-堆积使资料逐点逐层累积叠加形成三维实体的技术。凭据它急剧成型、肆意成型的特点又称其为增材造作。增材造作技术此刻被宽泛利用于各类工业领域
，以及医药、教育、构筑、娱乐等有关行业中。

3D打印技术只是增材造作工艺的一种。增材造作通过降低模具成本、削减资料、削减装配、削减研发周期蹬着势来降低企业造作成本
，提逾越产效益。

1、3D打印造作具备的优势

与传统的大规模出产方式相比
，在经济上拥有吸引力的是幼批量定造产品；直接从三维模型出产意味着不再必要模具与工具
，同时也没有转换成本；以数字模型的大局进行设计方便人们共享
，方便组装、定造和产品的批改；该工艺的可循环性使资料得以节约使用
，同时还能沉复利用未在造作过程中使用的废料（如粉末、树脂）
，本尝试室高分子激光打印机新旧粉末选取的是1∶3比例混合使用；对于复杂的结构
，如蜂窝状、部门支持类、自由大局的封关结构和通路是能够实现的
，使最终部件的孔隙率极度低；订货削减了库存风险
，没有未售出的制品
，同时也改善了收入流
，由于货物是在出产前支付的；分销允许本地消费者/客户和出产者之间的直接交互。

2、光固化技术道理

本文通过选取3D打印技术路线中典型技术光固化成型技术（SLA）为代表来具体注明。光固化是选取特定的波长与强度的激光聚焦到光固化资料表表
，被激光照射到的光固化资料产生聚合而固化。因而
，按每层的二维图像由激光束扫描辐照后
，液态的高分子资料就会被特定状态的图案凝固。实现一个层面的固化之后
，成型平台在垂直方向移动一个层片的高度
，待新一层液面安稳之后再固化另一个层面
，这样层层叠加便最终组成一个三维实体。

UV树脂即光敏树脂
，是3D打印中光固化技术所用的重要资料。其道理就是利用激光引发感光树脂的聚合
，通过电脑节造光束
，逐层固化
，最后得到所需的立体构件。同时感光树脂必要具备低黏度、低收缩、高固化速度、对光的敏感度高、层间黏附相容性好等特点。

目前市面上的光敏树脂成本仍旧较高
，且机械强度、耐候性和耐热性大多低于工程塑料
，在肯定水平上影响了资料的利用领域[1]。好多钻研重要集中在光敏树脂资料与设备道理上
，如杨娜娜[2]钻研了国产和进口的一些同类型树脂
，其力学机能相当
，分歧系统的光敏树脂
，其机能和断裂方式差距较大；刘海涛等[3]钻研了急剧原型件表表质量受到光敏树脂组分、透射深度、单层固化强度和黏度的影响；蒋三生[4]钻研了光敏树脂3D打印资猜中打印工艺参数对打印制品质量及力学机能的影响。然而树脂的资料个性与使用过程中可能出现的问题却很少涉及
，即研发较为活跃
，但可能进入贸易化使用的比力有限。出格是国产光敏树脂与进口光敏树脂的资料个性存在较大差距。本文重要从以下2方面进行探求。

3、光敏树脂的个性以及分析

本尝试室选取的是先临公司iSLA-650Pro3D打印机
，本设备重要选取的是SH8800光固化树脂。目前市面上重要光固化树脂参数如表1所示。

通过上述表格能够推算出分歧种类树脂的固化线宽Lw和固化深度Cd
，由于这2个参数直接关系到光固化后模型的表表细节、韧性、成型精度等方面。树脂固化注明如图1所示。

其推算公式别离为：

式（1）（2）中：Ec、Dp别离为树脂的临界曝光量（lx/s）和透射深度（mm）
，是光敏树脂的固有参数；ωo为光斑的半径
，mm；P为功率
，W；Vs为扫描速度
，m/s。通过这2个参数能够验证一个普遍的概想：在3D打印中都但愿降低固化的线宽Lw
，为了满足此前提在3D打印机造作企业工程师不休地扭转式中的参数
，好比不休地缩幼光斑的半径以降低线宽。在固化深度方面
，由于光线透过复合树脂时强度逐步减弱
，故深层树脂往往聚合不齐全
，当通过肯定深度后
，单体的聚合水平极幼
，树脂的强度极度低
，这一临界深度成为“固化深度”。所以在表1中发现市面上好多资料的固化深度险些都是一样的。

4、模型缺点

3D打印过程性质上来说是选取离散和叠加的思想[5]。离散过程即是将三维模型切片
，将得到的层片信息进行数据处置
，其中不仅蕴含结合3D打印机设置加工参数
，也蕴含对切片得到的层片概括内部进行扫描填充即蹊径规划等
，从而得到数据文件[6]。而叠加过程就是将打印数据文件发送到打印机
，打印机接管到指令后
，起头逐层累积打印
，最终就可得到实体模型[7]。通常来说
，三维模型成型的质量取决于所选工艺的成型精度和3D打印的工艺的选择[8]。总体上
，影响急剧成型精度的成分分为3类
，即推算机切片处置误差、打印过程误差和后处置误差[9]。以上3种误差中
，在各类3D打印工艺前处置过程中共同会存在的问题就是推算机的软件切片产生的误差
，同时产生的误差机理也是一样的。在日常打印中经；岱⑾忠桓鑫侍
，即模型放入打印机软件中会产生破面。然而好多人感触自己的模型齐全看不到破面
，那这又是为何呢？在成立三维模型时
，由于选取的是分歧的软件
，分歧的软件默认保留的体式不尽一样
，但是最终都是必要转化为STL体式能力进行3D打印。在现实讲授中发现
，分歧的专业使用分歧的建模软件
，有些软件无法转化为STL体式或者有些模型在转化后模型产生的误差较大。当保留STL文件后
，设计的所有表表和曲线城市被转换成网格
，网格通常由一系列的三角形组成
，代表着设计原型中的精确几何寓意。好多三角形的面能够阐发流畅的曲线
，这就必要导出高分辨率的STL文件
，所以必要将STL文件保留为相宜的分辨率。通常弦高要达到0.05mm以下
，角度值节造在0.1°以下
，节造界面如图2所示。

然而当不休地节造三角面片各项尺寸时
，随之而来的就是在体式转换过程中可能有些三角面片会变得很幼
，以至于机械无法觉察。STL文件必须是全封关的
，正如上面所说的原因
，即便设计的物体已经创建实现后
，很有可能仍存在一些没有注意到的幼孔。此时要导出STL文件体式时
，软件则会自动报错。这些谬误并非产生在浏览阶段
，而是存在于该模型的对象中。目前好多切片软件会自动援手建复STL文件谬误。

综上所述
，为相识除以上所涉及到的问题
，必要在成立模型时仔细注意是否存在破面或结合处产生误差
，同时在模型体式转换中必要把稳在曲面中的弦高与角度节造值。

光固化打印技术是目前各类打印技术中
，在综合模型质量、单价、效能等方面综合思考后最适合大规模推广的。本文在综合思考市面上多种光敏树脂后从资料自身的个性启程
，选择了一种性价比力高的SH8800资料。通过这种资料打印出的模型可能满足日常讲授科研的必要。同时在现实科研中通过不休尝试
，找到了比力相宜的弦高与角度节造参数
，解决了模型转换过程可能出现的问题
，进而能够极大地提高打印零部件的效能。

参考文件：

［1］梁晓静
，于晓燕.3D打印用高分子资料及其复合伙料的钻研进展［J］.高分子传递
，2018（4）：27-35.

［2］杨娜娜.SLA光固化树脂的力学行为钻研［J］.橡胶技术与设备
，2017
，43（8）：52-54.

［3］刘海涛
，黄树槐
，莫健华
，等.光明树脂对急剧原型件表表质量的影响［J］.高分子资料科学与工程
，2007
，23（5）：170-173.

［4］蒋三生.基于SLA成型的光敏树脂3D打印工艺及机能［J］.工程塑料利用
，2019
，47（1）：76-81.

［5］贺强
，程涵
，杨晓强.面向3D打印的三维模型处置技术钻研综述［J］.造作技术与机床
，2016（6）：54-57.

［6］雷聪蕊
，葛正浩
，魏林林
，等.3D打印模型切片及蹊径规划钻研综述［J］.推算机工程与利用
，2021
，57（3）：24-32.

［7］娄平
，尚雯
，张帆.面向3D打印切片处置的模型急剧载入步骤钻研［J］.武汉理工大学学报
，2016
，38（6）：97-101.

［8］王琛.3D打印急剧成型推算机切片处置误差分析［J］.软件
，2021
，42（4）：87-89.

［9］瞿娟
，郁舒兰.基于网络爬虫的用户评论数据分析［J］.智能推算机与利用
，2020
，10（10）：170-173.

作者简介：吴开明（1991—）
，男
，江苏黄石人
，硕士钻研生
，助理尝试师
，重要从事3D打印与流体机械方面的工作。