工艺参数对于LCD型3D打印成功率的影响*

陶 容，李 洋，李凯龙，王晓慧，李明辉，姚欣雨，韩 庆

(周口师范学院，河南 周口466000)

3D打印技术，因分层打印以面成体又被称为增材制造技术，和普通的打印机有相似之处，它是用合适的金属或塑料等具有粘合性材料来代替墨水和碳粉，层层打印叠加堆积为物体，极具新世纪工业创新特色，有第三次工业革命标志之称[1]。该技术因使用方便，操作简单等特点在医疗服务、外科手术、文物保护、工业制造、航空航天以及国防等领域都有着较为广泛的应用[2]。因材料和成型方式的不同，打印机主要分为熔融沉积成型[3]、选择性激光烧结[4]、光固化立体成型[5]、分层实体制造等类型。其中光固化技术因机械结构简单、精度较高而被广泛使用。

市面上常用的光固化技术大致可分为三种，原理差异较大的是SLA和DLP技术，还有一种是与DLP相似的LCD技术，其原理是利用LCD屏幕的选择透光性控制打印区域，将光敏树脂按照数字模型的切片造型结构分层打印，形成一个个切面，同时用特定频率的光波进行照射将其固化并叠加成型[6]。在LCD打印过程中，对打印成功影响最为重要的因素是成型工艺参数，如：层曝光时间、底层曝光时间、底层数和支撑密度。不同的工艺参数组合都会对打印的成功率造成不同程度的影响，错误的参数设置可能会出现不成型现象，严重影响打印机的日常使用。故本文将通过多次实验探索不同参数对打印成功率的影响并找到最佳参数组合[7]。

1 原理分析

LCD技术的成型特点是逐层光硬化，每一层都是由特定频率的光波来硬化容器中的树脂，下一层的固化紧压上一层。……