SLA(Stereo lithography Appearance)技术是市面上最成熟,最稳定,应用程度最广,最实用的3D打印技术之一,其原理如下图所示:
用特定波长与强度的激光聚焦到液体树脂表面,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单位的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体。其精度可以达到0.1MM。但是我们在实际生产中,有时候会发现某个尺寸会有比较大的误差,这主要原因是激光的成型问题。 SLA是用激光来固化液体树脂的,那么当激光照射到成型面会存在细微的发散。如下图所示,当我们需要成型一个半径0.1MM的红色圆时,由于光的发散实际成型的会是大于半径0.1MM的圆,大于部分我们用绿色来表示:
由于机器激光功率不同和材料属性不同,每台设备的成型尺寸会有细微的偏差。我们所用的联泰的设备这个数值大概是0.1MM,所以当我们需要成型一个半径0.1MM的圆时,实际成型的是一个半径0.1+0.1=0.2MM的圆。正因为如此我们打印时为了确保精度所以引入了一个参数——光斑补偿。和传统工艺中的机床加工的刀具补偿相类似,刀具补偿是为了应对刀具磨损等原因所造成的尺寸偏差而修改加工路径,而光斑补偿是为了应对激光成形实际面积过大而修改激光光路。因为成型的边缘存在0.1MM的发散,所以实际的光路应该往内偏移0.1MM,以保证成型尺寸精确。如下图所示,左边的虚线框是切片文件,而右边是所对应的零件:
实际光路要比零件本身尺寸单边缩减0.1MM。光斑补偿可以保证XY轴的尺寸精确,但是做件的高度是根据平台的升降来控制的,而切片高度和零件的实际高度是一样的,所以正常做件的时候零件朝上的面和朝下面都会偏大0.1MM,所以所有Z轴尺寸都会有大约大0.2MM。细心的同学可以观察一下打印出来的零件侧面的圆孔,都会偏扁一点。所以我们在这里有设置了一个参数——Z轴补偿。因为物体朝上的面和朝下面都会偏厚0.1MM,所以Z轴补偿使零件所有的Z轴尺寸缩减0.2,而Z轴补偿与光斑补偿不同,光斑补偿遇到比较细节是会自动忽略,而Z轴补偿是强制性缩减,如下图所示左边的AAU是没加Z轴补偿情况下的,而右边的AAU加了Z轴补偿,导致了A的横线Z轴尺寸缩减了0.2:
这种情况就会导致一些细节打印不出来,所以Z轴补偿要视情况而加。