3D打印技术之SLA(立体光)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/12/6,#,3D,打印技术之,SLA,（,立体光固化成型法）,光固化成型法,(Stereo Lithography Apparatus,SLA),是最早被提出并商业化应用的快速成型技术,。,1986,年美国的,Charles W Hull,博士首次在他的博士论文中提出用激光照射液态光敏树脂,固化分层制作三维物体的快速成形概念,并申请了专利。,背景介绍：,1988,年,美国的,3D Systems,公司根据该专利商业化了第一台现代快速成型机,SLA250,以液态树脂选择性地固化成形零件,开创了快速成型技术的新纪元。,经过了近,20,年的发展,SLA,已成为当今研究发展,最成熟,、应用,最为广泛,的,3d,打印典型,技术。在全世界安装的快速成型机中光固化成型系统约占,60%,。,工作原理,发展现状,目前研究,SLA,方法的有,3D Systems,公司,、,EOS,公司,、,Z,Corporation,、,CMET,公司、,D-MEC,公司、,TeijinSeiki,公司、,MitsuiZosen,公司、西安交通大学和华中科技大学等,。,美国,3D Systems,公司,的,SLA,技术在国际市场上占的比例最大，,日本的,Unirapid III,3D,打印机专门为打印精细物品而设计，最小层厚度仅有,0.05mm,，最大建模尺寸为,150150150mm,。,Unirapid,III,3D,打印机,Stratasys objet,系列,Objet Connex500,Objet,打印效果图,SLA,成型技术的材料,主要,有四大系列,：,Ciba,（瑞士巴塞尔）,公司生产,的,CibatoolSL,系列,，,Dupont(,美国杜邦,),公司,的,SOMOS,系列,，,Zeneca,（英国捷利康公司）,公司,的,Stereocol,系列,，,RPC,公司,(,瑞典,),的,RPCure,系列。,光固化快速成型技术,的优点：,（,1,）,快速性。,（,2,）高度,柔性。,（,3,）精度,高。,（,4,）,集成化。,（,5,）材料利用率高。,光固化快速成型技术的,缺点：,（,1,）需要设计支撑结构。,（,2,）成本较高，可使用的材料较少。,（,3,）有气味和轻微毒性。,应用,目前医学上手术植入体模型的制作、手术中的定位模型制作、医学教学辅具制作、组织工程细胞载体支架的制作等方面都运用到了光固化快速成型技术。,STL,格式图形 快速成型实体模型,专利分析,国内数据来源于中国知识产权局专利数据库，国外数据来源于汤森路透公司的,(TI),专利数据库系统,.,国内外检索数据时间段为,1993,2012,年的所有公开专利，国内,3D,打印技术的检索结果共,824,件专利,.,国外,3D,打印技术最终检索结果为,2752,件,.,刘红光，杨倩，刘桂锋，刘琼,-,情报杂志,2013-,万方数据资源系统,从国内外趋势线上反映的总体态势看，我国与国外技术发展差距近,10,年，处在不同的发展时期。,技术萌芽期,平稳增长期,快速成长期,相对成熟期,国内,1999,年之前,2000,2007,年,2007,年以后,国外,1995,年之前,1996,1998,年,1999,2003,年,2003,年以后,3D,打印快速成型技术的专利申请国家分析,美国是,3D,打印技术研发领先、实力最雄厚的国家，其实力主要集中在大型的,3D,设计软件、,3D,扫描技术、基于熔融材料、粘结材料的成型技术等方面。此外，英国主要是基于,Reprap,开源项目的,3D,桌面打印技术。日本主要是基于气泡技术的三维打印机喷头的研究。,国外的,3D,打印技术是以企业为主导，其中以美国的设计、制造、销售全产业链模式为典型代表。国内排名中专利权人中有,9,个是大学及高校科研机构，国内外,3D,打印技术的研发模式存在着很明显的差别。,国内外,3D,打印前,10,名专利权人分布,国外主要专利权人的专利影响力组合分析,Z,公司所拥有的专利是最具有影响力的。其专利主要是基于微滴喷射的专利技术。影响力第二的,3D,公司主要技术优势和特色是全彩,3D,打印技术、熔融材料高分辨率选择性逐层喷射技术。此外，,Stratasys,公司专利主要集中在熔融沉积成型技术、逐层喷射的光敏固化技术方面。,结论,我国需加强创新研发、技术引进和投入，争取在未来的市场竞争中占据有利位置。,国内需要借鉴美国,3D,打印企业的运营模式，要将研发重点移向技术应用，加大产学研合作，加大扶植重点企业的研发，突破“校园模式”，向市场和产业化转变。,该技术的核心，也是“颠覆制造业”的重要因素就是材质，只有进行更多新材料的开发才能拓展,3D,打印技术的应用领域。,问题,在生物医学领域，,3D,打印会不会与克隆面临同样的问题？,当前，假脸已能通过打印获取，如果将来有一天，人体的生物特征，如指纹，虹膜，也可通过,3D,打印获取，那么是否意味着生物特征识别这些重要技术的失效？,当该技术所造人体器官的性能与适应性发展到足以替代人体多数组织器官时，是否会出现一些人，他们的身体组织器官被各种打印成品所替代，他们会不会因此招来疑问？,