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什么情况下可以使用树脂3D打印?

行业资讯 | 2019-10-17 133

使用立体光刻(SLA)尤其是数字光处理(DLP)的基于树脂的3D打印机正变得越来越普遍,而且价格也越来越便宜。存在像Formlabs和Prusa SL1这样的生产者级选项,但更经济的打印机(如Elegoo Mars,Anycubic Photon等)只需几百美元。现在,甚至可以直接从亚马逊订购许多打印机和树脂类型。  
树脂打印品看起来很棒,那么何时才能使用这些便宜的DLP打印机呢?请考虑以下事项:
  ·树脂打印机的打印过程和输出与基于长丝的打印机不同。设计注意事项、预处理和后处理非常不同。
  ·树脂打印有一个不同的工作流程,耗材和隐性成本超出了树脂填充物的价格。
  几年前,熔融沉积建模(FDM)打印机的情况可能并不完全,当我们对打印机的质量印象深刻时,它的价格大约为200美元,但是无疑它比以往任何时候都更容易使用。让我们看一下如何告知是否要尝试的决定。

  正确的打印工作
  “对于FDM而言,直观的信息不一定会延续到树脂打印中。”
  FDM打印机使用热喷嘴沉积熔融塑料,而SLA/DLP打印机使用紫外线光源将液态UV树脂固化为固体。两者都一次构建一个三维对象,始终在前一层的基础上构建下一层。
  到目前为止,它们是相同的,但是实际上它们具有非常不同的工作流程并产生不同的结果,也擅长于不同的事情。
  这意味着,在进行良好的设计时,基于长丝的打印机所具有的直观性并不一定会延续下去。例如,当3D打印树脂时:
  打印尺寸较小
  与FDM打印机相比,用于树脂的构建平台似乎很小。更经济的DLP打印机具有的构建平台大约相当于手机屏幕的大小。巧的是,这正是其LCD的来源(通过添加UV背光来固化树脂)。
  该模型在每一层都承受应力作用
  “剥离”过程会在每一层之后将模型从构建表面拉出,并且模型必须能够承受。每个新层都必须以坚实的基础为基础,而确保良好基础的最佳方法就是获得支持。提供最小横截面(因此每层面积最小)的模型方向将减少剥离力。
  多支撑物是常态
  使用FDM时,通常可以避免使用打印支撑,而使用树脂则不能避免。支撑物为模型提供了整体结构和强度,因为它承受了FDM打印不需要担心的力。支撑是常态。
  几乎不容许悬垂和桥接
  与FDM打印机相比,树脂打印对悬垂结构几乎没有容忍度。使用FDM时,无支撑的悬垂可能会导致边缘下垂或表面质量差,但是对于树脂打印,无支撑的凸起可能会折断或漂浮(或保持粘附在构建表面上),从而污染树脂并干扰打印。使层的变化尽可能平缓的零件方向将使悬垂的陡度最小化,从而使对支撑的需求最小化。
  树脂打印品需要更广泛的后处理
  必须通过在异丙醇中洗涤,将打印品上的未固化树脂冲洗干净,并使其干燥。在那之后,他们可能需要暴露在紫外线下以进一步固化(此刻更多)。

  调整版画时要注意杯子和岛屿
  杯子是模型的空心部分,在剥离过程中会对构建表面产生吸引力。这种吸力会削弱或扭曲正在进行的打印。确保有排水孔或其他间隙以破坏任何潜在的吸力,避免使用杯子。
  孤岛是模型的一部分,它们彼此分开开始,但是稍后在打印中合并在一起。使用树脂打印时,最好避免使用它们,特别是如果它们太薄或太长,或者零件具有精确的尺寸要求。高大的岛或薄的岛将缺少其余模型的稳定基础,并且当它们反复打印和剥离时,它们可能会稍微移动。当他们重新加入模型的其余部分时,它们可能不如预期的那么精确(假设它们在那之前没有破裂)。
  用手套处理树脂(和未冲洗的零件)
  所有涉及未固化树脂的操作均应戴手套(最好是戴防护眼镜的操作)。如果树脂沾到皮肤上,请立即用肥皂和水将其洗净。
  大多数预打印模型调整将主要包括找到一个最佳的模型方向,以平衡对支撑的需求与最小化由大量支撑森林引起的后处理负担的需求。
  工作流程与FDM有何不同?
  以下是导入模型和接收打印之间涉及的一般步骤,这些步骤突出了基于长丝的打印机和树脂打印机的区别:
  预处理:
  选择一种模型方向,使其在可管理的多个支撑之间达到良好的平衡,并提供足够的结构以承受剥离力。
  避免杯子,悬垂物,无支撑的桥梁和孤岛。
  尝试使支撑物的相对表面上的细节和显示表面尽可能多。
  打印机设置:
  设置构建平台和构建容器。如果要更改树脂类型,请确保先清洁了两者。
  倒入树脂。避免将树脂暴露在光线下。戴上手套并戴好护目镜,并遵守所有安全预防措施(通常归结为“不要将其沾到皮肤上,如果可以,请立即洗净。”)
  避免混合使用可能具有不同性能和暴露时间要求的树脂类型。
  打印后:
  打印后,零件将类似于滴入糖浆树脂的硬塑料物品。用异丙醇冲洗零件,将未固化的树脂冲洗掉,然后使零件干燥。
  一些树脂需要额外的打印后固化。可以使用DIY固化箱或将零件置于阳光下进行。
  用齐平切刀卸下支撑件(如果表面光洁度不重要,则将其折断),然后进行其他后处理,例如打磨或上漆。处理支撑件(尤其是在脆弱区域)是一个足够大的问题,我开发了一种工具来使它们的拆卸更加容易。
  “除了打印机和一瓶树脂的价格外,树脂打印还有隐性成本。”
  我还有两个与材料和总体工作流程有关的观察结果:通风和温度。
  通风对打印和处理区域有益,因为某些未固化的树脂对它们具有明显的刺激性塑料气味。 (尽管根据我的经验,标准Formlabs树脂没有任何特殊气味。它们的标准树脂也不需要任何其他印后UV固化。)
  温度对树脂的固化时间有影响。树脂越冷,固化速度就越慢。没有温度控制的打印槽(即所有经济的打印槽)的打印机将受益于工作区,该工作区保持在稳定的室温下,以获得最一致的结果。
  当树脂打印有意义时
  如果您准备好接受或处理以下各个方面,那么从您最喜欢的零售商处购买经济型树脂打印机上的BUY绝对有意义。
  ·构建体积会将您限制在小物体上。
  ·准备,维护和处理可能会很杂乱,并且需要戴手套。由于某些树脂的气味以及需要用酒精清洗成品打印品,因此通风良好。
  ·用于零件清洗的消耗品不仅仅包括树脂和酒精。储罐的构造表面也必须定期更换。对于爱好者DLP打印机,这是一层像鼓皮一样的塑料薄膜。对于Formlabs打印机,它是构建容器的一部分。
  ·不论工作大小如何,都必须完成树脂的设置和清理过程,因此分批打印要比一次完成的打印效率高得多。树脂的保质期也很有限,因此应尽早使用树脂,而不要再使用它。
  ·零件清洗,额外的固化和支撑物去除等形式的后处理负担更高。
  “树脂打印机不太可能取代您的基于细丝的打印机。它们擅长于其他方面。”
  所有这些意味着树脂打印的隐性成本超出了打印机和一瓶树脂的价格。如果这些事情看起来可以接受,那么一定要利用可用于台式树脂打印的经济选择,并开始进行实验。因为当打印效果很好时,它们看起来会很棒。
  请记住,树脂打印机不太可能取代您的基于细丝的打印机,因为它们是擅长不同用途的不同工具。 

 

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