SLADLPLCD這三種光固化3D印表機技術的區別

最近光固化3D列印機發展得非常不錯,因為列印精度高,可以達到微米級,所以主流3D印表機廠商都推出了相關機型。

不過相信很多細心的小夥伴已經發現了,其實光固化3d印表機並不是只有一種,目前市面上常見就有3種,主要包括SLA光固化3D印表機、DLP光固化3D印表機和LCD光固化3D印表機。

一、SLA光固化3D印表機

SLA技術是第一代光固化主流技術,它在國內有多種翻譯叫法,如立體光刻、立體印刷、光造型等等。SLA成型技術不僅世界上最早出現並實現商品化的一種快速成形技術,也是研究最深入、應用最廣泛的快速成形技術之一。

SLA成型技術的基本原理,就是主要透過利用紫外鐳射(355nm或405nm)為光源,並用振鏡系統來控制鐳射光斑掃描,鐳射束在液態樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀,然後製作平臺下降一定的距離(0。05-0。025mm之間),再讓固化層浸入液態樹脂中,如此反覆,最終完成實體列印。

二、DLP光固化3D印表機

數字光處理(Digital Light Processing,縮寫:DLP)是在SLA技術出現的十餘年後才出現的,該技術也是業界公認的第二代光固化成型技術,距今也有20多年的發展歷史了。DLP技術最早是由德州儀器開發出來的,主要是透過投影儀來逐層固化光敏聚合物液體,從而創建出3D列印物件的一種快速成型技術。

這種成型技術首先利用切片軟體把模型切薄片,投影機播放幻燈片,每一層影象在樹脂層很薄的區域產生光聚合反應固化,形成零件的一個薄層,然後成型臺移動一層,投影機繼續播放下一張幻燈片,繼續加工下一層,如此迴圈,直達列印結束,所以不但成型精度高,而且列印速度也非常快。

三、SLA與DLP兩種成型技術的區別

SLA和DLP使用的耗材都是光固化樹脂,並且兩種成型技術原理非常類似,因此業界在研究3d列印成型技術時,往往喜歡將這兩種技術當成同類技術看待,但二者在很多方面其實仍然有差異的。

1。機械結構。DLP用的是投影儀的數字光源,而SLA用的是紫外線鐳射光源。

2。成型速度。由於DLP的工作原理是採用投影儀成片成片的來逐層固化光敏聚合物液體的,所以列印速度非常快;而SLA則是使用鐳射束在液態樹脂表面勾畫出物體,由點到線,再由線到面形成實體模型,因些工作效率要遠低於前者。

3。列印精度。理論上說,二者的列印精度無任何差異,均能達到微米級的列印精度。不過,由於DLP3D列印機發出的光是扇形光,因此在列印過程中會發生散光現象,容易導致邊緣部分會模糊不清;而SLA 3d列印機發出的光是一條直線,因此後者在實際列印精度上稍有優勢,但差距並不明顯。就拿創想三維新一代DLP光固化3d印表機DP002來說,列印精度高達到20-50微米左右,因此成型表面非常光滑,肉眼完全看不到FDM機型的臺階效應,因此適合用於牙科義齒、珠寶首飾、動漫手辦等對列印精度要求高的領域,目前價格在五萬多人民幣。

總得來說,這兩種技術均各有優劣,不過在實際使用中,DLP 3D印表機顯然更有優勢。

四、LCD光固化3D印表機

上面就基於SLA與DLP這兩種成型技術的3d印表機說了很多,現在我們來聊聊一種新型光固化產品LCD光固化3D印表機。

據本人瞭解到的資訊是,LCD光固化成型技術其實是2013年才剛剛出現的,發明人還是我國的一位技術大牛,不過這不是重點。重點是這種技術是開源的,而且核心零部件也非常便宜。

我們先來說說他成型原理。其實與DLP成型技術相比,最簡單的理解,就是DLP技術的光源用LCD來代替,其他基本差不多。LCD液晶板成像原理,利用光學投射穿過紅綠藍三原色濾鏡過濾掉紅外線和紫外線(紅外線和紫外線對LCD 片有一定的損害作用)後,再將三原色投射穿過三片液晶板上,合成投影成像。

不過,由於該成型技術需要使用大功率紫外光照射,並利用透過的極少量紫外光進行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外線的,被照射後會快速老化,同時該核心部件除了要經受耐熱和高溫散熱的考驗外,還要承受幾十瓦405LED燈珠的數小時高強度烘烤,因此使用壽命非常短。若經常使用的話,其核心部件LCD屏往往在一到兩個月就會被損壞。

但該項技術的前景仍然被業界看好,且有團隊已投入大量的人力物力對其進行了深入研究,其中就包括知名民用3D印表機公司創想三維團隊,並取得了可觀的成果。據瞭解,近年該公司研發團隊針對LCD成型技術中,LCD屏使用壽命短這一硬傷進行大量創新最佳化,成功將LCD螢幕的使用壽命提高到半年以上(中等使用強度),並在此基礎上推出了該公司首款桌面級LCD光固化3D印表機LD-001,在業界激起強烈反響!

據瞭解,創想三維LCD光固化3D印表機LD-001不僅在列印尺寸、列印精度方面不亞於市場面的高階DLP光固化3D印表機,其3000元出頭的零售價,也僅是後者的1/15左右而已。更難能可貴的是,創想三維還基於該裝置的LCD 2K屏是損耗件的事實,也提供了專用LCD 2K屏零件供使用者定期更換,費用只要300元人民幣左右,極具吸引力!

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