SLA法的原料是光敏树脂,可通过激光或紫外光等光源进行交联固化成型,通常需要添加光引发剂。这种材料大多数情况下有毒,不是环境友好材料。SLA法的原理是:将光敏树脂置于液体池中,利用一定强度的特定波长的紫外光或激光聚焦到液面上,按照切片模型的轨迹运动固化出特定形状,然后样品平台下降一定高度,新的树脂铺在以固化的树脂表面,激光逐层固化。SLA方法仅限于光交联聚合物体系和低颗粒体积分数的聚合物-颗粒复合材料(只要颗粒保持稳定悬浮)。尽管适用于SLA的材料系统的整体多样性受到限制,但是越来越多的光敏树脂被开发并用于生产各种结构(非功能性)应用,如牙科设备、假肢和首饰/装饰品。因为树脂浴通常含有毒性溶剂和光引发剂,所以活体生物成分如细胞不能直接掺入制造对象中。SLA法的最大优点是高精度,其层高在12~30um之间,其制造的物体表面光滑,不需要后续打磨,是目前精度最高的打印方法,可以应用对尺寸精度要求高、结构复杂的物体的制造。但是由于光敏树脂一般分子量较低,因此SLA法制造的物体强度较差,易碎。
喷墨打印是基于松散地沉积的制造方法,虽然比较古老,仍然与3D打印相关。与激光烧结成型一样,喷墨打印设备使用粉末床系统,但是,不使用定向能量来熔化粉末,而是选择性地喷涂粘合剂将颗粒粘合在一起。所生产的物体通常是非常脆弱的,必须在熔炉中的烧结后处理。关于粉末床相关的所有挑战和缺陷也存在于该方法中。然而,喷墨打印对于那些不能通过能量束熔融的陶瓷和其它材料起作用。
DIW(有时称为“直接书写”或“直接书写组装”)是基于沉积的3D打印方法,其利用液态或近液态“油墨”作为打印材料,这种材料在环境温度或接近环境温度下挤出时,其将固化形成自支撑材料,与先前打印的材料层充分粘合。可通过各种机理进行液体至固体转换的各种材料系统可以通过DIW系统打印。这些固化机理有热(即热响应凝胶化)、光(即UV光交联)、化学反应(即化学诱导交联)、离子(即离子诱导交联)或沉淀(即基于颗粒的油墨)。DIW系统的优点是:不需要粉末床或液体池(虽然有些交联方法要求将油墨打印在交联剂溶液中);打印温度较低;可以产生高保真孔结构,包括封闭空间;仪器/系统可以非常紧凑且可移动,因为它是简单的机械挤压,不需要大的电源;没有潜在的危险的加热源和能量源;仪器成本明显低于许多能量基系统;能够多种材料打印;原材料不用纯化;也许最重要的是,DIW,特别是颗粒负载沉淀技术,在材料相容性方面有潜力成为最多样化的平台,并且与各种材料系统兼容包括聚合物、陶瓷、金属和合金、高级颗粒、中空玻璃材料、生物制剂和复合材料等。
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