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图文解析市面上光固化3D打印设备的区别

3d打印越来越火热,提到光固化3D打印可能大部分只知道sla的成型方式,也会觉得这种打印机应该是上万元的,光固化一听名字固然就会想到是光照射后固化成型的意思。光固化大部分使用的耗材都是光敏树脂,光敏树脂是由光引发剂,单体聚合物与预聚体组成的混合物,这种材料可在特定波长紫外光聚焦下完成固化。

      现在光敏树脂材料一般用于SLA、DLP、LCD机型之中。使用光敏树脂材料打印出来的模型,表面较为光滑、打印精度和成型质量高。
 

接下来详细说下光固化SLA、DLP、LCD这三种机器之间的不同。

       每一个光固化技术的核心都是围绕光源问题的解决方案,从激光扫描的SLA,到数字投影的DLP,再到最新的LCD打印技术。我们可以了解光固化技术的特点。光固化技术,除了SLA激光扫描和DLP数字投影,目前形成了一种新的技术,就是利用LCD作为光源的技术。LCD打印技术,最简单的理解,就是DLP技术的光源用LCD来代替。
 

     在30年前的时候,3D打印面世的那天起,就是从光固化技术SLA(激光扫描)立体光刻技术开始的。所以光固化才是3D打印技术的老大。LCD掩膜技术从2013年就有人开始研制。有兴趣可以搜到最早的创客用普通电脑LCD显示器去掉背光板,加上405的LED灯珠做背光,试着打印uv树脂。
 

接下来给大家仔细介绍一下三种机器的成型原理

什么是LCD?

 

      LCD是Liquid Crystal Display的缩写,顾名思义是液晶投影仪,是将红、绿、蓝三色液晶板上,通过透镜放大和反光镜透射出。液晶投影仪中的光源是金属卤素灯或UHP(冷光源)。

什么是DLP?

       DLP是“Digital Light Processing”的缩写,即为数字光处理,也就是要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。其原理是将通过UHP灯泡发射出的冷光源通过冷凝透镜,通过Rod(光棒)将光均匀化,经过处理后的光通过一个色轮(Color Wheel),将光分成RGB三色(或者RGBW等更多色),再将色彩由透镜投射在DMD芯片上,最后反射经过投影镜头在投影屏幕上成像。
 

什么是SLA?

      SLA是"Stereo Lithography Apparatus"的缩写,激光束在液态光敏树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离,再让固化层浸入液态树脂中,如此反复直到打印成型。最后,将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
 

      光固化技术,核心问题光源之外,还有软件,自动化,应用和工业很多配套问题。另一个核心问题,光固化树脂,也是一个核心技术。
 

从光固化快速成型的原理和它所使用的材料来看,光固化快速成型主要有如下一些特点:
 

LCD优点:

1.精度高:很容易达到平面精度100微米,优于第一代SLA技术,和目前桌面级DLP技术有可比性

2.价格便宜:主要对比前代技术的SLA和DLP,这个性价比极其突出。

结构简单:因为没有激光振镜或者投影模块,结构很简单,容易组装和维修

3.树脂通用:由于采用405nm背光,所有DLP类的树脂或者大部分光固化树脂理论上都可以兼容。唯独小心某些SLA专用树脂,不一定兼容性很好,主要怕曝光不足。

4.打印速度快:同时打印多个零件不牺牲速度,因为这个和DLP技术一样,是面成型光源。

体积小,重量轻,携带起来也非常方便,是投影仪市场上的主流产品,因此也正在以较低价格逐渐普及到家庭娱乐和小型商城中。
 

DLP投影机的优点:

1、从技术角度来看,DLP投影机主要具有原生对比度高、机器小型化、光路采用封闭式三大特点;

2、DMD芯片采用的是机械式工作方式,镜片的移动可控性更高,原生对比度较高就在意料之中了;

3、DLP投影机采用的是反射式原理,对于眼睛保护更加周到;

4、DMD芯片采用的是半导体结构,在高温下运作镜片也不易发生太大的变化,所以DLP投影机采用封闭式光路,降低了灰尘进入了概率;
 

SLA加工的优点:

1、加工精度高,可以达到0.1mm;

2、能制造形状复杂(如空心零件),特别精细(如首饰、工艺品等)的零件,适合做手机、收音机、对讲机、鼠标等精细的零件和玩具以及高科技电子工业机壳、家电外壳或模型、摩托车、汽车配件或模型、医疗器材等;

3、制造零件速度快,可进行0.1-0.15mm分层扫描;

4、表面质量好,能制作非常精细的细节薄璧结构,后处理轻易;

5、加工到位,很多CNC手办加工不到的细节部分都能加工出来,从而减轻了后处理的工作量;



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