深析3D打印SLA 光固化3D打印机全球汇

    【中关村在线3D打印频道原创】软质食物、桌面小玩具、时尚家居甚至化妆品、时装，3D打印机“制造”出来的分属于各个领域的物品一次又一次地令我们目瞪口呆。3D打印机是使用什么技术进行加工制作的呢？实际上3D打印机采用的成型技术有很多种，如：立体光固化成型法（SLA）、熔融层积成型技术（FDM）、选择性激光烧结（SLS）等等。SLA凭借成型精度高、质量好在3D打印领域内享有较高的声誉。那么，什么是3D打印技术中的SLA成型技术？

深析3D打印SLA 光固化3D打印机全球汇

    SLA是立体光固化成型法的英文简写形式。该技术主要是利用特定强度的激光聚焦照射在光固化材料的表面（材料主要为树脂），使之点到线、线到面的完成一个层上的打印工作，一层完成之后进行下一层，依次方式循环往复，直至最终成品的完成。

SLA立体光固化成型工艺

    1986年美国博士Charles W Hull在其一篇论文中提出使用激光找色光敏树脂表面，并固化制作三维物体的概念。之后，Charles W Hull申请相关专利。1986年便出现SLA的雏形，SLA是最早提出并实现商业应用的成型技术。1988年，3D打印行业巨头3D Systems公司根据SLA成型技术原理制作世界上第一台SLA 3D打印机——SLA250，并将其商业化。自此，基于SLA成型技术的机型如雨后春笋，相继出现。2012年Formlabs团队在众筹平台推出了一款基于SLA成型技术的3D打印机——Form 1，并在该平台发起众筹以筹集资金。

    时至今日，研究和生产SLA技术的组织、企业、团队已然众多。国内相关机构有华中科技大学、珠海西通、智垒等；国外有3DS、Formlabs公司等。那么，这些组织或者企业都有哪些代表性的力作呢？3DS在SLA技术研究领域起步最早，相应生产的机型也众多，如：Projet1500、Objet500 Connex3以及刚刚在欧洲模展上推出的ProX 800等。国内有西通光固化3D打印机、铭展MBot Form1 3D打印机、ATSmake 3D打印机等。

SLA成型技术的工艺过程 图：syd.com.cn

    SLA成型技术打印过程一般经过3个步骤：首先，机器对3D模型进行切片化处理，确定打印路径；其次，机器按照程序对光敏树脂材料表面进行照射，照射过程为点到线、线到面，分层进行固化，直至成品出现；最后，将成品取出进行后期处理工作，如染色、喷漆等。

SLA机型成型平台

◆SLA成型技术在成型过程中的优点：

1、成型工艺出现早，相对成熟

2、打印精度高、质量好

3、加工速度快，生产周期相对较短

◆SLA成型技术在成型过程中的缺点：

1、SLA机型生产造价高，打印成本负担大

2、SLA机型对工作环境要求较高，操作复杂

3、打印材料树脂具有一定的毒性，需要密封处理

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●国产之SLA桌面机型

1、西通SLA 3D打印机

西通SLA 3D打印机

成型技术：SLA

成型耗材：液态光敏树脂

打印尺寸：125×125×165mm

打印层厚：25微米（最小）

文件格式：STL

机器尺寸 30×28×45cm

产品重量：8kg

产品特点：打印质量高、精度高、打印尺寸较大

2、MBot Form1 3D打印机

MBot Form1 3D打印机

成型技术：SLA

打印材料：光敏树脂

打印尺寸：125125165

打印层厚：0.0025mm

软件格式：STL

产品尺寸：300x280x450mm

连接方式：USB

产品重量：8kg

材料颜色：透明、黑色、灰色

3、ATSmake 3D打印机

ATSmake 3D打印机 图：ATSmake

成型技术：SLA

打印尺寸：125×125×180mm

耗材类型：光敏树脂

最小厚度：25微米

整机尺寸：380×380×550mm

操作系统：windowsXP的或以上的兼容系统

操控软件：atsmake控制软件

文件格式：STL

连接方式：USB

产品重量：15kg

产品特点：成型精度高、打印质量好

●国外之SLA桌面机型

1、Formlabs Form1 3D打印机

Formlabs Form1 3D打印机

特点：高精度桌面机型

成型体积：12.5×12.5×16.5厘米

层厚：25微米

最小特征尺寸：300微米

耗材：光敏树脂（Acrylate Photopolymer Resin）

连接：USB 2.0

特点：造型美观、打印精度高

2、Formlabs Form1+ 3D打印机

Formlabs Form1+ 3D打印机 图源：网易数码

参考价格：39999元

特点：打印质量高，成品流畅美观

成型体积：125mm×125mm×165mm

层厚：20微米

最小特征尺寸：300微米

耗材：光敏树脂

产品特点：Form 1和Form 1+ 3D打印机同属于Formlabs的产品，Form 1+的打印速度比Form 1快50%，打印质量美观、打印成品流畅

3、OldWorldLabs NANO 3D打印机

OldWorldLabs NANO 3D打印机 图源：http://oldworldlabs.com/

参考价格：4900美金

特点：高精度桌面机型

成型体积：15×15×20厘米

层厚：1微米

最小特征尺寸：300微米

耗材：光敏树脂(Acrylate Photopolymer Resin)

●国外之SLA桌面机型

4、Pegasus Touch 3D打印机

    Pegasus Touch 3D打印机由美国拉斯维加斯的Full Spectrum Laser公司推出，其激光固化速度能够达到3000mm/秒，比大多数的FDM 3D打印机快10倍以上，比其它的SLA 3D打印机快6倍以上。

Pegasus Touch 3D打印机 图源：maker8

参考价格：13655元

成型体积：177×177×228mm

机器尺寸：280×360×571mm

接口：以太网，USB，无线网络

速度：最高可达3000毫米/秒

XY定位分辨率：16位精度，3微米

5、Hardcotton Elemental 3D打印机

Hardcotton Elemental 3D打印机

打印尺寸：200mm×200mm×200mm 

成型技术：SLA

打印材料：光敏树脂

Z轴精度：1微米

连接方式：SD卡

产品功能：蓝牙

产品特点：压力控制层高、打印尺寸大

6、mUVe 1 3D打印机

mUVe 1 3D打印机

1099美元

打印尺寸：145×145×185mm

打印技术：SLA

打印材料：光敏树脂

产品重量：10kg

连接方式：SD卡

打印速度：360mm/s

电源电压：120/240V

产品特点：成型精度高、打印质量好 

●SLA机型之3D Systems

1、ProJet 1200 3D打印机

ProJet 1200 3D打印机 图：3DS

打印技术：SLA

打印材料：光敏树脂

打印尺寸：43×27×150mm

产品重量：9kg

打印精度：0.03mm

文件格式：STL

表面分辨率：585dpi

产品特点：打印尺寸小、打印精度高、打印速度快，适合多个领域应用

2、ProJet 6000 HD 3D打印机

ProJet 6000 HD 3D打印机

打印技术：SLA

打印材料：树脂

打印尺寸：250×250×250mm

打印精度：0.125mm

产品尺寸：787×737×1829mm

产品重量：181kg

文件格式：STL、SLC

注释：ProJet 6000有多款3D打印机，如：HD、SD、MP

    3DS公司在今年的欧洲模展会上推出一款基于SLA成型技术的3D打印机——ProX 800。据3DS表示，该3D打印机之前的机型基础之上做了多方面的改进，打印质量、打印速度都有所提高，而且打印头、材料、易用性都有相对的提高。

编辑点评：基于SLA成型技术的3D打印机打印精度和质量高，所以造价一般相对较高。SLA机型在国内外3D打印市场占有一定的比例。笔者汇总的3D打印机也是不完全统计。在SLA成型技术领域仍然有很多DIY的3D打印机，这些3D打印机在SLA成型技术乃至整个3D打印领域占有很大的比例。最后，在成型技术方面DLP和SLA相似，而在世界范围内DLP机型也较多，笔者下步将对其进行系统汇总。