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光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)其詳細(xì)的操作是怎樣的呢?

更新時(shí)間:2025-10-22點(diǎn)擊次數(shù):125
  光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)是一種基于光固化原理的高精度3D打印設(shè)備,通過(guò)紫外光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂,使其逐層固化成型,無(wú)需模具即可直接制造三維實(shí)體。其核心原理在于光敏樹(shù)脂中的光引發(fā)劑在特定波長(zhǎng)(250-400nm)紫外光照射下,引發(fā)聚合物單體與預(yù)聚體發(fā)生聚合反應(yīng),實(shí)現(xiàn)液態(tài)到固態(tài)的快速轉(zhuǎn)變。
  光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)主要分為SLA(立體光固化)和DLP(數(shù)字光處理)兩種。SLA技術(shù)采用紫外激光束,按模型切片路徑逐點(diǎn)掃描樹(shù)脂表面,實(shí)現(xiàn)從線到面的固化;DLP技術(shù)則通過(guò)投影儀將整層模型圖像一次性投射到樹(shù)脂液中,實(shí)現(xiàn)面固化,打印速度更快。兩者均通過(guò)升降臺(tái)逐層下降,使固化層與新樹(shù)脂液接觸,最終堆疊成完整三維物體。
  光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)的操作步驟:
  一、打印前準(zhǔn)備
  環(huán)境與安全檢查
  將打印機(jī)放置在平穩(wěn)、水平、通風(fēng)良好的臺(tái)面上。
  確保工作區(qū)域遠(yuǎn)離陽(yáng)光直射(防止樹(shù)脂提前固化)。
  佩戴個(gè)人防護(hù)裝備(PPE):丁腈手套(防樹(shù)脂)、護(hù)目鏡(防UV光和飛濺)、實(shí)驗(yàn)服或圍裙。樹(shù)脂具有刺激性和潛在致敏性,避免皮膚直接接觸。
  準(zhǔn)備好清洗液(通常為異丙醇IPA或?qū)S们逑匆海┖秃蠊袒O(shè)備(UV固化箱)。
  打印機(jī)檢查
  檢查打印平臺(tái)(Build Plate)是否安裝牢固、清潔、無(wú)樹(shù)脂殘留或劃痕。
  檢查樹(shù)脂槽(Resin Tank/VAT)底部的FEP離型膜(或玻璃)是否完好、平整、無(wú)劃傷、穿孔或老化。如有損傷,必須更換,否則會(huì)漏樹(shù)脂或?qū)е麓蛴∈ ?/div>
  檢查刮刀/回流板(Recoater Blade,部分機(jī)型有)是否干凈、位置正確。
  確保機(jī)器水平(部分機(jī)型需要調(diào)平Z軸或校準(zhǔn)平臺(tái)與槽底距離)。
  添加樹(shù)脂
  戴上手套,打開(kāi)樹(shù)脂瓶蓋。
  將光敏樹(shù)脂緩慢、小心地倒入樹(shù)脂槽中,液面高度應(yīng)達(dá)到制造商推薦的刻度線(通常覆蓋FEP膜并有一定深度,如5-8mm)。
  切勿過(guò)滿,以防溢出污染機(jī)器。
  蓋緊樹(shù)脂瓶,放回避光處保存。
  二、模型處理與切片
  模型準(zhǔn)備
  在電腦上使用3D建模軟件或從網(wǎng)絡(luò)獲取所需的3D模型文件(通常為.STL或.OBJ格式)。
  使用打印機(jī)配套的切片軟件(如Formlabs PreForm,Anycubic Photon Workshop,Chitubox等)導(dǎo)入模型。
  模型擺放與優(yōu)化
  調(diào)整角度:將模型傾斜一定角度(如30°-45°),以減少支撐面積、降低層間應(yīng)力、避免大平面產(chǎn)生“碗效應(yīng)”。
  添加支撐:
  軟件自動(dòng)生成或手動(dòng)添加支撐結(jié)構(gòu),用于固定懸空部分、傳導(dǎo)熱量、確保與平臺(tái)粘附。
  支撐點(diǎn)應(yīng)選擇在不顯眼或易于后期處理的位置。
  調(diào)整支撐密度、粗細(xì)和連接點(diǎn)大小。
  添加排液孔(對(duì)封閉模型):在模型底部添加小孔,便于清洗時(shí)IPA進(jìn)入和未固化樹(shù)脂流出。
  生成切片文件
  選擇正確的打印機(jī)型號(hào)和樹(shù)脂類(lèi)型(軟件會(huì)調(diào)用對(duì)應(yīng)的參數(shù)庫(kù),如層厚、曝光時(shí)間)。
  設(shè)置層厚(常見(jiàn)25μm,50μm,100μm;越薄精度越高,打印時(shí)間越長(zhǎng))。
  設(shè)置打印方向(正向打?。浩脚_(tái)向上拉;倒置打?。浩脚_(tái)向下拉,更常見(jiàn))。
  軟件生成每層的曝光圖像,并輸出為打印機(jī)可讀的格式(如.form,.photon,.cbddlp)。
  將切片文件通過(guò)USB、SD卡或Wi-Fi傳輸?shù)酱蛴C(jī)。
  三、啟動(dòng)打印
  啟動(dòng)打印機(jī)
  開(kāi)啟打印機(jī)電源。
  在控制面板或軟件界面上選擇要打印的文件。
  開(kāi)始打印
  確認(rèn)一切就緒后,點(diǎn)擊“開(kāi)始”或“打印”按鈕。
  打印機(jī)將執(zhí)行以下自動(dòng)流程:
  打印平臺(tái)下降至設(shè)定起始位置(貼近樹(shù)脂槽底部)。
  光源(激光或DLP投影)根據(jù)第一層圖像進(jìn)行曝光固化。
  平臺(tái)上升一層厚度,刮刀(如有)將樹(shù)脂重新鋪平。
  新的一層樹(shù)脂流入平臺(tái)與槽底之間。
  下一層曝光固化。
  重復(fù)此過(guò)程直至打印完成。
  監(jiān)控過(guò)程
  通過(guò)觀察窗或攝像頭監(jiān)控打印初期幾層是否正常粘附。
  注意聽(tīng)是否有異常聲音(如平臺(tái)卡頓)。
  嚴(yán)禁在打印過(guò)程中打開(kāi)機(jī)器蓋子,以免中斷打印或暴露于UV光下。
  四、打印后處理(關(guān)鍵步驟)
  取出模型
  打印完成后,機(jī)器停止。戴上手套,小心打開(kāi)蓋子。
  操作平臺(tái)升起,將打印平臺(tái)連同模型一起從樹(shù)脂槽中取出。
  輕輕晃動(dòng)或使用刮刀/鑷子,將模型從打印平臺(tái)上剝離。動(dòng)作要輕柔,避免損壞精細(xì)結(jié)構(gòu)。
  初次清洗(去除表面樹(shù)脂)
  將模型放入裝有異丙醇(IPA)的清洗容器中。
  手動(dòng)清洗:用IPA沖洗模型各個(gè)角落,特別是凹槽和內(nèi)部。
  超聲波清洗(推薦):將模型放入IPA中超聲清洗1-5分鐘,能更徹d地清除未固化樹(shù)脂。
  清洗后,用干凈的IPA沖洗一遍。
  二次固化(后固化)
  目的:使模型內(nèi)部和陰影區(qū)域的樹(shù)脂完q聚合,達(dá)到最終的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
  方法:
  將清洗后的模型放入U(xiǎn)V固化箱中。
  根據(jù)樹(shù)脂類(lèi)型和厚度,設(shè)置合適的固化時(shí)間(通常5-30分鐘)和旋轉(zhuǎn)模式(確保各面均勻受光)。
  對(duì)于大型或厚壁模型,可能需要更長(zhǎng)時(shí)間或翻面固化。
  (某些特殊樹(shù)脂可在日光下固化,但UV箱更可控高效)
  去除支撐與精修
  使用斜口鉗、鑷子或小刀小心地去除支撐結(jié)構(gòu)。
  對(duì)支撐殘留的“疤痕”進(jìn)行打磨拋光(從粗砂紙到細(xì)砂紙),可使用水洗砂紙減少粉塵。
  可進(jìn)行噴漆、上色等后續(xù)美化處理。
  清理與歸位
  將廢IPA收集起來(lái),按實(shí)驗(yàn)室規(guī)定處理(不可直接倒入下水道)。
  回收未固化的樹(shù)脂:將樹(shù)脂槽內(nèi)剩余的液體樹(shù)脂過(guò)濾后倒回原瓶(避免污染)。
  用IPA清洗樹(shù)脂槽內(nèi)部和打印平臺(tái),清除殘留樹(shù)脂,晾干后放回機(jī)器。
  清潔工作臺(tái)。
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