分析關(guān)于市場上3D打印光固化機(jī)器的區(qū)別

魔猴君  知識堂   2008天前

3d打印越來越火熱，提到光固化3D打印可能大部分只知道sla的成型方式，也會覺得這種打印機(jī)應(yīng)該是上萬元的，光固化一聽名字固然就會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樹脂，光敏樹脂是由光引發(fā)劑，單體聚合物與預(yù)聚體組成的混合物，這種材料可在特定波長紫外光聚焦下完成固化。

現(xiàn)在光敏樹脂材料一般用于SLA、DLP、LCD機(jī)型之中。使用光敏樹脂材料打印出來的模型，表面較為光滑、打印精度和成型質(zhì)量高。

接下來詳細(xì)說下光固化SLA、DLP、LCD這三種機(jī)器之間的不同。

每一個(gè)光固化技術(shù)的核心都是圍繞光源問題的解決方案，從激光掃描的SLA，到數(shù)字投影的DLP，再到最新的LCD打印技術(shù)。我們可以了解光固化技術(shù)的特點(diǎn)。光固化技術(shù)，除了SLA激光掃描和DLP數(shù)字投影，目前形成了一種新的技術(shù)，就是利用LCD作為光源的技術(shù)。LCD打印技術(shù)，最簡單的理解，就是DLP技術(shù)的光源用LCD來代替。

在30年前的時(shí)候，3D打印面世的那天起，就是從光固化技術(shù)SLA（激光掃描）立體光刻技術(shù)開始的。所以光固化才是3D打印技術(shù)的老大。LCD掩膜技術(shù)從2013年就有人開始研制。有興趣可以搜到最早的創(chuàng)客用普通電腦LCD顯示器去掉背光板，加上405的LED燈珠做背光，試著打印uv樹脂。

接下來給大家仔細(xì)介紹一下三種機(jī)器的成型原理

什么是LCD？

LCD是Liquid Crystal Display的縮寫，顧名思義是液晶投影儀，是將紅、綠、藍(lán)三色液晶板上，通過透鏡放大和反光鏡透射出。液晶投影儀中的光源是金屬鹵素?zé)艋騏HP（冷光源）。

什么是DLP？

DLP是“Digital Light Processing”的縮寫，即為數(shù)字光處理，也就是要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來。其原理是將通過UHP燈泡發(fā)射出的冷光源通過冷凝透鏡，通過Rod(光棒)將光均勻化，經(jīng)過處理后的光通過一個(gè)色輪（Color Wheel），將光分成RGB三色（或者RGBW等更多色）,再將色彩由透鏡投射在DMD芯片上，最后反射經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像。

什么是SLA？

SLA是"Stereo Lithography Apparatus"的縮寫，激光束在液態(tài)光敏樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀，然后制作平臺下降一定的距離，再讓固化層浸入液態(tài)樹脂中，如此反復(fù)直到打印成型。最后，將原型從樹脂中取出后，進(jìn)行最終固化，再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。

光固化技術(shù)，核心問題光源之外，還有軟件，自動化，應(yīng)用和工業(yè)很多配套問題。另一個(gè)核心問題，光固化樹脂，也是一個(gè)核心技術(shù)。

從光固化快速成型的原理和它所使用的材料來看，光固化快速成型主要有如下一些特點(diǎn)：

LCD優(yōu)點(diǎn)：

1.精度高：很容易達(dá)到平面精度100微米，優(yōu)于第一代SLA技術(shù)，和目前桌面級DLP技術(shù)有可比性

2.價(jià)格便宜：主要對比前代技術(shù)的SLA和DLP，這個(gè)性價(jià)比極其突出。

結(jié)構(gòu)簡單：因?yàn)闆]有激光振鏡或者投影模塊，結(jié)構(gòu)很簡單，容易組裝和維修

3.樹脂通用：由于采用405nm背光，所有DLP類的樹脂或者大部分光固化樹脂理論上都可以兼容。唯獨(dú)小心某些SLA專用樹脂，不一定兼容性很好，主要怕曝光不足。

4.打印速度快：同時(shí)打印多個(gè)零件不犧牲速度，因?yàn)檫@個(gè)和DLP技術(shù)一樣，是面成型光源。

體積小，重量輕，攜帶起來也非常方便，是投影儀市場上的主流產(chǎn)品，因此也正在以較低價(jià)格逐漸普及到家庭娛樂和小型商城中。

DLP投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

1、從技術(shù)角度來看，DLP投影機(jī)主要具有原生對比度高、機(jī)器小型化、光路采用封閉式三大特點(diǎn)；

2、DMD芯片采用的是機(jī)械式工作方式，鏡片的移動可控性更高，原生對比度較高就在意料之中了；

3、DLP投影機(jī)采用的是反射式原理，對于眼睛保護(hù)更加周到；

4、DMD芯片采用的是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在高溫下運(yùn)作鏡片也不易發(fā)生太大的變化，所以DLP投影機(jī)采用封閉式光路，降低了灰塵進(jìn)入了概率；

SLA加工的優(yōu)點(diǎn)：

1、加工精度高，可以達(dá)到0.1mm；

2、能制造形狀復(fù)雜（如空心零件），特別精細(xì)（如首飾、工藝品等）的零件，適合做手機(jī)、收音機(jī)、對講機(jī)、鼠標(biāo)等精細(xì)的零件和玩具以及高科技電子工業(yè)機(jī)殼、家電外殼或模型、摩托車、汽車配件或模型、醫(yī)療器材等；

3、制造零件速度快，可進(jìn)行0.1-0.15mm分層掃描；

4、表面質(zhì)量好，能制作非常精細(xì)的細(xì)節(jié)薄璧結(jié)構(gòu)，后處理輕易；

5、加工到位，很多CNC手辦加工不到的細(xì)節(jié)部分都能加工出來，從而減輕了后處理的工作量；