立体光固化成型法（SLA, Stereolithigraphy Apparatus）

光固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品。

光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型。使用光固化技术的工业级3D打印机，最著名的是Objet，该制造商的3D打印机提供超过123种感光材料，是目前支持材料最多的3D打印设备。

光固化快速成型应该是目前3D打印技术中精度最高，表面也最光滑的，objet系列最低材料层厚可以达到16微米（0.016毫米）。但是光固化快速成型技术也有两个不足，首先光敏树脂原料有一定毒性，操作人员使用时需要注意防护，其次光固化成型的原型在外观方面非常好，但是强度方面尚不能与真正的制成品相比，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品。此外，SLA技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高于FDM，因此，目前基于光固化技术的3D打印机主要应用在专业领域，桌面领域目前已有两个桌面级别SLA技术3D打印机项目启动，一个是Form1，一个是B9，相信不久的将来会有更多低成本的SLA桌面3D打印机面世。

SLA（Stereo lithography Appearance），即立体光固化成型法。

SLA技术3d打印机的原理

用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。

SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是：

首先，通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动；其次，激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径 照射到液态光敏树脂表面， 使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；然后，升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型，最后，将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。

 

SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。

 

立体光固化成型SLA 技术的优势

（1）光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高，经过时间的检验。

（2）由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。

（3）可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。

（4）使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本。

（5）为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。

（6）可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化。

 

立体光固化成型SLA 技术的缺陷

（1）SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。

（2）SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻。

（3）成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存。

（4）预处理软件与驱动软件运算量大，与加工效果关联性太高。

（5）软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉。