光敏树脂SLA打印精度能否达到0.05mm?影响SLA 3D打印精度的因素有哪些? 

2020-10-13 12:15 发布

3D打印行业研究 /[基础] /转载 魔猴网
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经常有客户来询问SLA的打印精度能否达到0.05 mm?

简单回答,依据目前(2020年)市场上SLA设备情况,0.05mm的打印精度是不能稳定达到的,市场有商家说自己SLA的打印精度是0.05mm,就算不是一种骗人的把戏,至少是一种偷换概念的数字游戏。

首先我们来看看SLA设备说明书精度,打印物品在100mm内为±0.1mm,打印物品超过100mm的,精度为0.1%,我们可以看到SLA设备的精度是从0.1mm开始起步的,可以认为系统误差就至少有0.1mm.
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那么影响SLA 3D打印精度的因素有哪些呢?能否简单的层厚来代表打印精度呢?魔猴君今天就为大家理一下,看看SLA光敏树脂的3D打印都受到哪些因素的影响。

1. 层厚(LAYER THICKNESS)
这个可能是目前跟打印精度最能混淆概念的一个因素,但是
打印层厚≠打印精度
打印层厚≠打印精度
打印层厚≠打印精度
SLA设备厂家指导层厚为0.05mm到0.025mm
打印层厚和精度有一定的关系,一般来讲打印层厚小,打印精度在Z方向的精度会越高,表面的层纹越细腻,直观感觉上精度更高,这可能是很多人把打印层厚当作打印精度的直接原因。事实上,打印层厚并不是越低越好,打印层厚低于0.1mm,对于打印精度的提高几乎是没有作用的,系统0.1mm的误差会吞噬到这个差别,但是带来更长的打印时间,对电机的负担成倍增长,对于打印刮刀磨损伤害的机率大增(用来打印完一层后刮平打印面),打印失败机率增大。
总之,打印层厚提高会使得外表面更细腻一些,但是对打印尺寸精度并没有更大的帮助,反而会使打印失败的机率增加,打印效率下降。

2. 光斑直径 (SPOT DIAMETER)
SLA的光斑直径和FDM设备的喷头直径类似,一般来讲,光斑直径越细,打印精度越高,但也不是越细越好,SLA设备的光斑直径一般在0.1 mm以上,同层厚类似,低于0.1mm意义不大,反而增加系统负担,降低效率和成功率。

3. 打印材料的性能 (MATERIAL PROPERTIES)
SLA打印原料树脂的固化是一个化学反应,在化学反应过程中小分子链会结合变为大分子链,分子链会有一个松弛过程,即使在打印完成以后,也会有一段时间在分子内部再平衡,也就是打印精度可能会随打印完成时间变化而变化,刚打出来一个精度,一天后,三天后,半月后,可能精度会有一定程度的变化——尺寸的稳定性,这是很多材料的区别,比方说进口光敏树脂和国产光敏树脂。

4. 切片和支撑设置 (SLICING AND SUPPORT SETTINGS)
SLA打印过程中,难免会涉及为打印目标增加支撑,用来支撑悬垂结构,支撑是否合理,是否足够,是否适量,都有可能会影响到打印目标的精度。

5. 摆放方向 (PRINT ORIENTATION)
不同摆放方向,有可能会有不同的精度,比方说打印一个圆,如果圆摆放在XY平面平行的面上,圆的精度会比较高,如果圆摆放在与XY平面垂直的平面上,则有可能精度会差一些。

6. 环境温度和湿度 (ENVIORMENTAL TEMPERATURE AND HUMIDITY)
SLA打印需要恒温恒湿环境,温度和湿度的波动要控制在最小范围,任何大幅的波动都可能会造成精度的变化。

7. 设备的机械状态 (MECHNICAL STATUS)
SLA是精度高度敏感的高精设备,如果使用不当,产生机械运动的问题,就会影响精度。打印平台和导轨滑轨的运动精度,理论上都比较高,但是机器状态不好,没有及时维护和校准,会有严重的精度问题。

8. 后处理过程 (POST PROCESSING)
SLA打印完毕后,难免会有后处理,包括酒精清洗,喷砂,去支撑,打磨等等。这些机械或者手工的过程,都可能会对精度产生影响。

9. 3D文件格式转化 (3D FILE FORMAT CONVERSION)
3D文件各种各样,有实体建模,有曲面建模,在格式转化为可3D打印的格式过程中,也有可能会有精度偏差,一般这种偏差会比打印精度差小,但是在某些情况下,也有可能对精度有较大影响。

综上所述,影响SLA 3D打印精度的因素很多,不能仅仅用层厚来表示打印精度,目前主流SLA设备指导精度为0.1mm是有系统原因的,市场上个别商家用0.05mm打印层厚来替换打印精度,其实是一种偷换概念,一种数字游戏,一种营销噱头,并不代表能有稳定的0.05mm精度产出。

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