在增材制造设计（DFM analysis for stereolithography, DFAM）中，有广泛的主题（适用于许多增材制造工艺）和特定AM工艺的特定优化。 这里描述的是用于立体光刻的DFM分析，其中可制造性设计（DFM）考虑因素应用于设计要通过立体光刻（SLA）工艺制造的部件（或组件）。 在SLA中，部件由可光固化的液体树脂构成，当暴露于扫描树脂表面的激光束时光固化（光聚合）。 通常使用含有丙烯酸酯，环氧树脂和氨基甲酸酯的树脂。 复杂零件和组件可以一次性直接制造，比在早期形式的制造中更大程度地制造，例如铸造，成型，金属制造和机械加工。 实现这种无缝过程需要设计者考虑该过程对零件（或组件）的可制造性。 在任何产品设计过程中，DFM考虑对于减少迭代，时间和材料浪费非常重要。
立体光刻技术面临的挑战
材料
过多的设置特定材料成本和缺乏对第三方树脂的支持是SLA工艺的主要挑战： 材料的选择（设计过程）受支撑树脂的限制。 因此，机械性能也是固定的。 当选择性地放大尺寸以处理预期的应力时，通过用UV光和热进一步处理来进行后固化。 尽管有利于机械性能，但额外的聚合和交联可导致收缩，翘曲和残余热应力。 因此，该部件应设计在“绿色”阶段，即预处理阶段。
设置和处理
SLA工艺是一种增材制造工艺。 因此，必须考虑诸如取向，工艺宽容度，支撑结构等设计考虑因素。 定向会影响支撑结构，制造时间，零件质量和零件成本。 由于不可行的取向导致不希望的应力，复杂结构可能无法正确制造。 这是可以应用DFM指南的时候。 立体光刻的设计可行性可以通过分析以及基于模拟和/或指南来验证
基于规则的DFM注意事项
DFM中基于规则的考虑因素是指该部件必须满足的某些标准，以避免制造过程中的故障。 鉴于该过程遵循逐层制造技术，对该部件可能具有的总体复杂性没有任何约束。 但是，已经通过打印机开发人员/学术界的经验开发了一些规则，必须遵循这些规则以确保构成该部件的各个特征在某些“可行性限制”内。
打印机约束
SLA制造中的限制/限制来自打印机的精度，层厚度，固化速度，打印速度等。在设计过程中应考虑各种打印机限制，例如：
最小壁厚（支撑和不支撑）：几何形状的壁厚受树脂分辨率的限制。 支撑墙的末端连接到其他墙壁。 低于厚度限制，这样的壁壁在剥离期间可能会翘曲。 不受支撑的墙壁更容易脱落，因此对这种情况有更高的限制。
悬伸（最大不支撑长度和最小不支撑角度）：悬垂是部件中不支持的几何特征。 这些必须得到支持结构的支持。 没有提供结构时有一个最大限制。 这是为了减少自重下的弯曲。 角度太浅会导致更长的无支撑（投影）长度。 因此，最低限度。
最大桥跨：为避免仅在端部支撑的梁状结构下垂，应限制此类结构的最大跨度长度。 只要不可能，就应增加宽度以进行补偿。
最小垂直支柱直径：这是为了确保细长度超过特征变为波浪形的极限。
凹槽和浮雕细节的最小尺寸：凹槽印刷，浮雕是零件表面上的浅凸起特征。 尺寸小于限制的特征无法识别。
几何形状之间的最小间隙：这是为了确保零件不熔合。
最小孔直径和曲率半径：打印尺寸无法实现的小曲率可能会关闭或平滑/熔断。
最小内部容积公称直径：太小的容积可能会填满。
支持结构
在以下情况下需要支持：
这是支持较少边缘的终点
如果悬伸的长度超过临界值
它位于支撑的几何中心，而不是平面
在打印时，支撑结构作为设计的一部分，因此在设计时要牢记它们的局限性和优点。 主要考虑包括：
支持浅角度几何形状：除非均匀地提供支撑，否则浅角度可能导致树脂（结构强度问题）固化不当。 通常，超过一定角度（通常约45度），表面不需要支撑。
悬伸基部：增加基部的截面厚度以避免撕裂。 避免悬伸基部的急剧过渡。
气囊再生：没有支撑，具有平坦表面的印刷部件和几何形状的孔可能产生气泡。 打印部件时，这些气穴会导致模型中出现空隙。 在这种情况下，支撑结构产生气泡可以通过其逃逸的路径。
结构兼容性：考虑支持内部体积表面的兼容性。
功能定位：确保悬伸得到良好支撑。
部分沉积方向
零件定位是SLA过程DFM分析中非常关键的决策。 构建时间，表面质量，支撑结构的体积/数量等取决于此。 在许多情况下，也可以通过重新定位零件来解决可制造性问题。 例如，可以定向具有浅角度的悬垂几何形状以确保陡峭的角度。 因此，主要考虑因素包括：
表面光洁度改进：使零件定向，以消除关键表面上的特征。 从算法的角度来看，自由曲面被分解为各种平面的组合，并且计算/分配每个平面的权重。 最小化总重量以获得最佳的整体表面光洁度。
构建时间减少：使用切片粗略估计构建时间。 构建时间与每个切片的表面积之和成比例。 （可以近似为零件的高度）
支持结构优化：支持的区域因方向而异。 在某些方向上，可以减少支撑面积。
易剥离：重新定向使得层的投影面积逐渐变化使得在印刷期间更容易剥离固化层。 定向还有助于在后期阶段移除支撑结构。
基于计划的DFM注意事项
DFM中基于计划的考虑因素是指由于流程计划而产生的标准。 要满足这些要求以避免在制造可能满足基于规则的标准的部件期间的故障，但是由于产生特征的顺序可能具有一些制造困难。
几何剪裁
修改零件的一些非关键几何特征以降低制造成本和时间，并生成模仿生产零件行为的功能原型。
几何裁缝弥补了上述材料特性和工艺差异的不匹配。 解决了功能性和可制造性问题。 通过“调整”零件的尺寸来解决功能问题，以补偿应力和挠曲行为异常。 通过识别难以制造的几何属性（大多数DFM手册中使用的方法）或通过模拟制造过程来解决可制造性问题。 对于RP生产的零件（如在SLA中），问题配方称为材料加工几何定制（MPGT）/ RP。 首先，设计者指定信息，例如：零件的参数化CAD模型; 功能，几何，成本和时间特征的约束和目标; 这些约束和目标的分析模型; 目标价值目标; 和目标的偏好。 然后，当设计人员用这些信息填写MPGT模板并发送给制造商时，制定DFM问题，制造商填写剩余的“制造相关”信息。 通过完整的配方，制造商现在能够解决DFM问题，执行零件设计的GT。 因此，MPGT充当设计者和制造商之间的数字接口。 已经开发了用于SLA过程中的几何定制的各种工艺规划（PP）策略。
DFM框架
制造过程施加的约束被映射到设计上。 这有助于在通过充当检索方法来探索过程计划时识别DFM问题。 各种DFM框架都是在文献中开发的。 这些框架有助于各种决策步骤，例如：
产品流程配合：确保在设计阶段考虑制造问题，可以深入了解SLA流程是否是正确的选择。 快速原型制作可以通过各种方式完成。 通常关注的是流程成本和可用性。 通过此DFM框架，设计人员可以进行必要的设计更改，以简化SLA流程中的组件可制造性。 因此，该框架确保产品适合制造计划。
特征识别：这是通过商业CAD / CAM软件中的集成过程规划任务完成的。 这可以包括模拟制造过程以了解虚拟制造环境中可能存在的困难。 这些综合工具正处于发展阶段。
功能考虑：在某些情况下，直接打印组件而不是单独打印和组装。 在这种情况下，诸如树脂流动之类的现象可能会严重影响功能，这可能无法仅通过基于规则的分析来解决。 事实上，基于规则的分析只是为了确保设计的范围，但必须通过基于计划的考虑来检查最终部件的尺寸以确保可制造性。 自过去十年以来，这方面进行了大量研究。 正在开发DFM框架并将其放入包中。