光固化3D打印機是一種使用光敏樹(shù)脂材料,通過(guò)光照固化方式逐層構建三維物體的先進(jìn)制造設備。主要利用立體光固化(SLA)技術(shù),該技術(shù)通過(guò)紫外線(xiàn)激光或投影儀對光敏樹(shù)脂進(jìn)行照射,使其逐點(diǎn)或逐層固化形成硬塑料。具體來(lái)說(shuō),液態(tài)光敏樹(shù)脂在特定波長(cháng)和強度的紫外光照射下會(huì )迅速發(fā)生光聚合反應,分子量急劇增大,材料從液態(tài)轉變成固態(tài)。這種液態(tài)材料累加為固態(tài)成形件的過(guò)程,就構成了3D打印的基礎。
一、安全注意事項
樹(shù)脂材料處理
光固化樹(shù)脂通常具有一定的刺激性氣味,并且部分樹(shù)脂可能對皮膚和眼睛有刺激性。在操作過(guò)程中,要確保工作場(chǎng)所通風(fēng)良好,最好在通風(fēng)櫥或帶有空氣凈化裝置的房間里使用打印機。避免長(cháng)時(shí)間直接接觸樹(shù)脂,如果不小心將樹(shù)脂沾到皮膚上,應立即用大量清水沖洗;若樹(shù)脂不慎濺入眼睛,要馬上用流動(dòng)的清水沖洗至少15分鐘,并及時(shí)就醫。
樹(shù)脂在儲存和使用過(guò)程中要遠離明火和高溫源,因為樹(shù)脂是可燃物,高溫可能導致樹(shù)脂燃燒或產(chǎn)生有害氣體。同時(shí),要避免陽(yáng)光直射樹(shù)脂容器,防止樹(shù)脂提前固化。
紫外線(xiàn)輻射防護
光固化3D打印機的光源(如紫外光LED)會(huì )發(fā)出紫外線(xiàn),雖然設備通常有防護措施,但在更換樹(shù)脂或清理打印平臺等需要靠近光源的操作時(shí),還是要盡量避免長(cháng)時(shí)間直視光源,以防紫外線(xiàn)對眼睛造成傷害??梢耘宕骶哂蟹雷贤饩€(xiàn)功能的護目鏡來(lái)保護自己的眼睛。
二、打印前注意事項
模型檢查與切片設置
在打印之前,要仔細檢查3D模型文件是否有錯誤,如模型是否有空洞、法線(xiàn)方向是否正確等。這些問(wèn)題可能會(huì )導致打印失敗或模型質(zhì)量不佳。對于復雜的模型,可以使用切片軟件提供的預覽功能來(lái)檢查模型的切片效果。
根據模型的大小、復雜程度和樹(shù)脂的特性合理設置切片參數。例如,層厚會(huì )影響打印的精細程度和時(shí)間,較薄的層厚可以使模型表面更光滑,但打印時(shí)間會(huì )更長(cháng);曝光時(shí)間決定了每層的固化程度,曝光過(guò)度或不足都會(huì )影響模型的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),在保證模型能夠良好固化的前提下,盡量選擇較短的曝光時(shí)間以提高打印效率。
平臺準備
打印平臺必須保持清潔、水平。任何灰塵、雜物或殘留的樹(shù)脂都可能影響模型的附著(zhù)力,導致打印過(guò)程中模型翹邊。在打印前,使用干凈的軟布擦拭平臺,確保表面無(wú)污漬,并檢查平臺是否水平??梢酝ㄟ^(guò)調整平臺下方的旋鈕來(lái)進(jìn)行微調,使用水平儀輔助校準,確保平臺在X、Y兩個(gè)方向上都保持水平。
三、打印過(guò)程注意事項
實(shí)時(shí)監控
在打印過(guò)程中,盡量實(shí)時(shí)監控打印機的工作情況。觀(guān)察樹(shù)脂槽中的樹(shù)脂液位,確保樹(shù)脂供應充足,特別是對于一些長(cháng)時(shí)間打印的大型模型,樹(shù)脂消耗較多,如果樹(shù)脂不足可能會(huì )導致打印失敗。同時(shí),注意打印機的運動(dòng)部件是否正常運轉,有無(wú)異常的噪音或卡頓現象。如果發(fā)現異常,應及時(shí)暫停打印,檢查并解決問(wèn)題。
避免震動(dòng)干擾
光固化3D打印機對震動(dòng)比較敏感。在打印過(guò)程中,要盡量避免周?chē)h(huán)境的震動(dòng)干擾,如重型機械的運行、敲打物體等。震動(dòng)可能會(huì )導致模型層間錯位、變形,甚至使打印失敗。如果打印機放置在容易受到震動(dòng)的位置,可以考慮添加減震裝置來(lái)減少震動(dòng)的影響。
四、打印后注意事項
模型后處理
打印完成后的模型需要進(jìn)行后處理,以去除支撐結構并提高模型的表面質(zhì)量。在去除支撐時(shí),要小心操作,避免損壞模型主體。對于一些難以去除的支撐,可以先用熱水浸泡或用適當的工具進(jìn)行切割。然后可以對模型進(jìn)行打磨、拋光等處理,使模型表面更加光滑。
后處理過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一些有害的化學(xué)廢物,如未固化的樹(shù)脂、酒精等,要按照環(huán)保要求妥善處理這些廢物,避免對環(huán)境造成污染。
設備清潔與維護
打印完成后,要及時(shí)清潔打印機。包括清理打印平臺上殘留的樹(shù)脂,清潔樹(shù)脂槽、刮刀等部件。定期檢查和維護打印機的機械部件、光學(xué)系統和軟件系統,確保打印機處于良好的工作狀態(tài),以保證下次打印的質(zhì)量和成功率。