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在當今快速迭代的制造技術中，光敏聚合成型工藝（SLA）正以其革新性的生產(chǎn)模式重塑產(chǎn)品開發(fā)路徑。這項利用紫外輻射誘導液態(tài)樹脂相變的增材制造技術，通過逐層掃描-固化機制將三維數(shù)字模型轉化為實體物件，其獨特的成型機理正在醫(yī)療器械、精密模具等領域引發(fā)深度變革。
光固化增材制造技術的核心原理在于通過特定波長光源觸發(fā)液態(tài)材料的相態(tài)轉變。該技術體系主要采用兩種光激發(fā)模式：聚焦式紫外激光束掃描和面陣式數(shù)字光投影（DLP）曝光。作為核心耗材的感光性高分子溶液，在吸收足夠光能后會啟動鏈式交聯(lián)反應，其分子結構從無序排列的液態(tài)快速重構為規(guī)則排列的固態(tài)網(wǎng)絡。
在設備運行過程中，成型基板以精密控制的步距進行垂直位移。每完成一個固化周期，工作槽內(nèi)都會重新建立精確的液態(tài)材料層厚，經(jīng)光學系統(tǒng)進行區(qū)域選擇性輻照后形成對應截面的固態(tài)結構。通過這種離散-堆積的層積成型機制，復雜的三維實體得以以微米級精度逐步構建。這種數(shù)字化成型方式突破了傳統(tǒng)減材制造在復雜曲面加工方面的局限性，特別適用于具有精細鏤空結構的工件制備。
主要類型
SLA（立體光刻）
SLA 技術使用紫外激光逐點掃描固化樹脂。這使得它在精度方面表現(xiàn)卓越，能夠清晰地呈現(xiàn)出模型的復雜細節(jié)，非常適合對精度要求極高的應用場景，如珠寶設計、精細模具制作等。然而，逐點掃描的方式也導致其打印速度相對較慢，在處理大規(guī)模或批量生產(chǎn)任務時，效率略顯不足。
DLP（數(shù)字光處理）
DLP 技術運用投影儀整層曝光固化樹脂。這種方式極大地提高了打印速度，特別適合批量生產(chǎn)小件物品。在制造小型的電子產(chǎn)品零部件、玩具配件等方面，DLP 技術能夠快速高效地完成任務。不過，其收到打印幅面的制約，如果需要打印超大型的結構，可能無法達到像 SLA 那樣的尺寸模型和批量化。
UnionTech π200打印的動漫紅臘天使戰(zhàn)神模型
光固化增材制造技術具備以下工藝特性優(yōu)勢：
一、微尺度成型能力
采用光致聚合工藝可實現(xiàn)25微米級層厚控制，成型分辨率達XY軸50μm級別。在貴金屬精密鑄造領域，該技術可精準復現(xiàn)0.1mm線寬的首飾紋樣；在口腔修復領域，其三維重建誤差小于35μm，符合ISO 13485醫(yī)療認證標準，可精準再現(xiàn)牙釉質(zhì)隱裂等微米級生物特征。
二、亞微米級表面品質(zhì)
成型件表面粗糙度Ra值可控制在0.1μm以內(nèi)，這得益于光致流平效應和階梯效應補償算法。在光學器件制造中，透光面無需二次拋光即可達到N3級光潔度；在精密模具領域，可直接作為EDM電極使用，較傳統(tǒng)CNC加工節(jié)省60%以上后處理工序。
三、功能性材料體系
光敏體系涵蓋環(huán)氧丙烯酸酯（EA）、聚氨酯丙烯酸酯（PUA）等六類基體樹脂，力學性能覆蓋ISO 527-2標準。其中，耐高溫樹脂（HDT 280℃）已通過AS9100D航空認證；柔性材料的斷裂伸長率可達380%，符合ASTM D790標準，適用于動態(tài)密封件制造。
四、并行制造優(yōu)勢
基于數(shù)字掩模投影（DLP）的整層曝光技術，光聚合速率達1200mm3/h。在微流控芯片批量制備中，單次成型可實現(xiàn)200個單元同步制造，層曝光時間縮短至1.2秒，較點掃描式設備提升8倍以上生產(chǎn)效率。
五、拓撲優(yōu)化兼容性
該技術具備制造負空間拓撲、薄壁結構（壁厚≤0.3mm）及梯度孔隙（孔徑50-800μm）的能力。在仿生醫(yī)療支架領域，可構建具有血管化通道的三維晶胞結構；在航空航天領域，能實現(xiàn)薄壁流體通道與承重框架的一體成型，突破傳統(tǒng)鑄造工藝的流動限制。
光固化3D打印適用以下幾種材料：
標準樹脂
這是一種廣泛應用的材料，流動性佳，固化效果好，且成本適中。它非常適合用于各種原型制作，幫助設計師們迅速驗證設計理念。
工程樹脂
它具備高強度、耐高溫及耐磨損等特點，因此常被用來制造功能性零件。例如，汽車發(fā)動機的小部件或工業(yè)設備的傳動組件等，這些零件在實際應用中需能承受一定的機械應力和溫度變化。
柔性樹脂
這種材料具有橡膠般的彈性，可以打印出柔軟、易彎曲的物件。比如手機保護殼、柔性管路、減震墊等，滿足了對產(chǎn)品柔韌性的不同需求。
生物兼容樹脂
專為醫(yī)療領域設計，可用于制作如手術導板、牙科模型等醫(yī)療用品。其生物兼容性保證了與人體組織接觸時的安全性，為醫(yī)療個性化定制提供了可靠的材料基礎。
透明樹脂
以其優(yōu)異的光學性能和高透明度，非常適合制作光學透明部件。例如眼鏡鏡片、燈具外殼、透明展示品等，能夠清晰展現(xiàn)物體的形態(tài)與細節(jié)。
UnionTech Lite800打印的透明樹脂汽車燈罩模型
光固化 3D 打印技術的應用領域
一、醫(yī)療
· 牙科模型：精確復制患者牙齒的形狀和結構，幫助牙醫(yī)進行診斷、治療方案制定和牙齒修復體的制作。
UnionTech S200打印的小批量牙科導板模型
· 手術導板：根據(jù)患者的具體解剖結構定制，為手術提供精準的引導，提高手術的準確性和成功率。
· 定制假肢：通過3D 掃描患者殘肢，打印出貼合度高、舒適的假肢，提高患者的生活質(zhì)量。
· 生物兼容樹脂用于植入物原型：在研發(fā)植入物時，使用生物兼容樹脂打印原型，進行性能測試和優(yōu)化，加速研發(fā)進程。
二、珠寶與藝術領域
· 復雜珠寶成型：通過高分辨率打印實現(xiàn)精密鏤空雕刻及寶石鑲嵌結構，為珠寶行業(yè)提供高效打樣與預售驗證方案。典型案例包括UnionTech Cute300設備輸出的珠寶蠟模。
UnionTech Cute300打印的珠寶蠟型模型
· 文物數(shù)字化復刻：結合三維掃描技術精準還原藝術珍品，為博物館提供可替代原作的展覽品，有效解決文物保護與展示的沖突。
三、工業(yè)制造方向
· 概念實體化：將設計圖紙快速轉化為功能原型，支持產(chǎn)品形態(tài)驗證、裝配測試等關鍵環(huán)節(jié)，比傳統(tǒng)CNC加工縮短70%開發(fā)時間。
· 精密功能組件：生產(chǎn)具備實際機械性能的測試部件，如流體力學組件或傳動結構，獲取真實工況數(shù)據(jù)指導產(chǎn)品改良。
四、教育科研應用
· 可視化教具開發(fā)：創(chuàng)建生物解剖模型、分子結構演示件等立體教學工具，突破二維平面教學限制。某高校利用該技術制作的晶體結構模型使化學課程理解度提升40%。
· 定制化實驗裝置：根據(jù)科研需求制造特殊夾具、微流控芯片等專用設備，例如為光學實驗室打印的定制透鏡支架。
五、消費電子創(chuàng)新
· 微型精密構件：生產(chǎn)0.1mm精度的攝像頭對焦環(huán)、耳機發(fā)聲單元等微型元件，適應電子產(chǎn)品微型化趨勢。某品牌TWS耳機采用3D打印振膜支架實現(xiàn)聲學性能突破。
· 外觀驗證模型：48小時內(nèi)完成智能穿戴設備外殼從設計到實體模型的轉化，同步開展人體工學測試與CMF方案比選。
未來發(fā)展趨勢
· 材料創(chuàng)新
研發(fā)更高性能的樹脂材料，如具有更高強度、更好的耐熱性和耐化學腐蝕性的材料。同時，降低材料成本，提高光固化3D 打印技術的性價比，使其更廣泛地應用于各個領域。
· 大尺寸打印
不斷提升打印尺寸，滿足工業(yè)領域?qū)Υ笮土悴考圃斓男枨蟆＿@將推動光固化3D 打印技術在航空航天、汽車制造等行業(yè)的進一步應用。
· 多材料打印
實現(xiàn)單次打印多種樹脂材料，使打印出的模型具有多種材料的特性，如同時具備剛性和柔性，進一步拓展光固化3D 打印技術的應用范圍。
聯(lián)泰科技光固化在化妝品領域的應用
· 自動化后處理
通過整合清洗固化單元實現(xiàn)全流程自動化處理，該技術突破有效縮減人工干預環(huán)節(jié)，提升作業(yè)效率的同時降低30%以上后道工序成本。某頭部廠商推出的集成式工作站已實現(xiàn)"打印-清洗-固化"全鏈條無人化操作。
光固化3D 打印技術憑借其高精度、高表面質(zhì)量和對復雜結構的強大支持能力，已經(jīng)在醫(yī)療、珠寶、工業(yè)設計等眾多領域取得了廣泛應用。隨著材料科學和制造技術的不斷進步，光固化 3D 打印技術的應用范圍將進一步擴大，為制造業(yè)的轉型升級和創(chuàng)新發(fā)展注入新的活力，成為增材制造領域不可或缺的重要技術之一。上海聯(lián)泰科技是全球著名的工業(yè)級3D打印領域的頭部企業(yè)為航空航天零部件、個性化醫(yī)療植入等提供全流程解決方案。
