杨建明 肖志文 王永宽 石国杰 陈劲松

(江苏海洋大学机械工程学院，江苏 连云港 222005)

光固化成形(stereo litho-rapid apparatus, SLA)是最早实用的增材制造(additive manufacturing, AM)技术之一。随着数字式微透镜(digital micromirror device, DMD)的发展，数字光处理技术(digital light processing，DLP)被应用到了AM技术领域[1]。Ventura S等[2]首先开发出DLP面曝光三维打印技术，Mitteramskogler G等[3]利用改进了的DLP打印设备制备了陶瓷件，提出了减少陶瓷裂纹的方法。Guo J等[4]采用DLP 3D打印技术制作了精细晶格结构的二氧化钛陶瓷，张航等[5]利用DLP光固化技术制备了β-TCP多孔生物陶瓷素坯，并对素坯的多项性能进行了测试。美国加州大学[6]、南京航空航天大学[7-8]等在DLP面曝光三维打印方面也取得了一些进展。面曝光成形技术具有打印精度高、速度快、设备成本低等优势，为AM领域带来广阔的发展前景[9]。

DLP面曝光光固化3D打印机按照Z轴移动方向的不同分为上拉式和下沉式。下沉式中刮刀对陶瓷浆料整体的搅拌作用有限，浆料中的陶瓷粉末在竖直方向上分布不均，也容易造成打印件中陶瓷粉末的含量分布不均；打印结束后成形底座和打印件上粘附的浆料多，后处理麻烦，材料浪费大。上拉式可以有效改善浆料的沉淀现象，打印结束后底座和打印件上残留的浆料较少，后处理较为方便，材料浪费少；但光源自下向上透过浆料槽底进行曝光，紫外光有一定的强度损耗，导致固化时间变长，槽底还需要设置使打印件与槽底易分离的透光离型膜。目前的DLP面曝光3D打印机较多采用上拉式，Envision Tec公司研制了上拉式DLP光固化打印机perfactory[6]。……