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dlp型3d打印机_SLA/DLP/LCD这三种光固化3D打印机技术的区别

最近光固化3D打印机发展得非常不错,因为打印精度高,可以达到微米级,所以主流3D打印机厂商都推出了相关机型。

不过相信很多细心的小伙伴已经发现了,其实光固化3d打印机并不是只有一种,目前市面上常见就有3种,主要包括SLA光固化3D打印机、DLP光固化3D打印机和LCD光固化3D打印机。

一、SLA光固化3D打印机

SLA技术是第一代光固化主流技术,它在国内有多种翻译叫法,如立体光刻、立体印刷、光造型等等。SLA成型技术不仅世界上最早出现并实现商品化的一种快速成形技术,也是研究最深入、应用最广泛的快速成形技术之一。

SLA成型技术的基本原理,就是主要通过利用紫外激光(355nm或405nm)为光源,并用振镜系统来控制激光光斑扫描,激光束在液态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(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此反复,最终完成实体打印。

二、DLP光固化3D打印机

数字光处理(Digital Light Processing,缩写:DLP)是在SLA技术出现的十余年后才出现的,该技术也是业界公认的第二代光固化成型技术,距今也有20多年的发展历史了。DLP技术最早是由德州仪器开发出来的,主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体,从而创建出3D打印对象的一种快速成型技术。

这种成型技术首先利用切片软件把模型切薄片,投影机播放幻灯片,每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化,形成零件的一个薄层,然后成型台移动一层,投影机继续播放下一张幻灯片,继续加工下一层,如此循环,直达打印结束,所以不但成型精度高,而且打印速度也非常快。

三、SLA与DLP两种成型技术的区别

dlp型3d打印机_SLA/DLP/LCD这三种光固化3D打印机技术的区别
dlp型3d打印机_SLA/DLP/LCD这三种光固化3D打印机技术的区别

SLA和DLP使用的耗材都是光固化树脂,并且两种成型技术原理非常类似,因此业界在研究3d打印成型技术时,往往喜欢将这两种技术当成同类技术看待,但二者在很多方面其实仍然有差异的。

1.机械结构。DLP用的是投影仪的数字光源,而SLA用的是紫外线激光光源。

2.成型速度。由于DLP的工作原理是采用投影仪成片成片的来逐层固化光敏聚合物液体的,所以打印速度非常快;而SLA则是使用激光束在液态树脂表面勾画出物体,由点到线,再由线到面形成实体模型,因些工作效率要远低于前者。

3.打印精度。理论上说,二者的打印精度无任何差异,均能达到微米级的打印精度。不过,由于DLP3D打印机发出的光是扇形光,因此在打印过程中会发生散光现象,容易导致边缘部分会模糊不清;而SLA 3d打印机发出的光是一条直线,因此后者在实际打印精度上稍有优势,但差距并不明显。就拿创想三维新一代DLP光固化3d打印机DP002来说,打印精度高达到20-50微米左右,因此成型表面非常光滑,肉眼完全看不到FDM机型的台阶效应,因此适合用于牙科义齿、珠宝首饰、动漫手办等对打印精度要求高的领域,目前价格在五万多人民币。

总得来说,这两种技术均各有优劣,不过在实际使用中,DLP 3D打印机显然更有优势。

四、LCD光固化3D打印机

上面就基于SLA与DLP这两种成型技术的3d打印机说了很多,现在我们来聊聊一种新型光固化产品LCD光固化3D打印机。

据本人了解到的信息是,LCD光固化成型技术其实是2013年才刚刚出现的,发明人还是我国的一位技术大牛,不过这不是重点。重点是这种技术是开源的,而且核心零部件也非常便宜。

我们先来说说他成型原理。其实与DLP成型技术相比,最简单的理解,就是DLP技术的光源用LCD来代替,其他基本差不多。LCD液晶板成像原理,利用光学投射穿过红绿蓝三原色滤镜过滤掉红外线和紫外线(红外线和紫外线对LCD 片有一定的损害作用)后,再将三原色投射穿过三片液晶板上,合成投影成像。

不过,由于该成型技术需要使用大功率紫外光照射,并利用透过的极少量紫外光进行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外线的,被照射后会快速老化,同时该核心部件除了要经受耐热和高温散热的考验外,还要承受几十瓦405LED灯珠的数小时高强度烘烤,因此使用寿命非常短。若经常使用的话,其核心部件LCD屏往往在一到两个月就会被损坏。

但该项技术的前景仍然被业界看好,且有团队已投入大量的人力物力对其进行了深入研究,其中就包括知名民用3D打印机公司创想三维团队,并取得了可观的成果。据了解,近年该公司研发团队针对LCD成型技术中,LCD屏使用寿命短这一硬伤进行大量创新优化,成功将LCD屏幕的使用寿命提高到半年以上(中等使用强度),并在此基础上推出了该公司首款桌面级LCD光固化3D打印机LD-001,在业界激起强烈反响!

据了解,创想三维LCD光固化3D打印机LD-001不仅在打印尺寸、打印精度方面不亚于市场面的高端DLP光固化3D打印机,其3000元出头的零售价,也仅是后者的1/15左右而已。更难能可贵的是,创想三维还基于该设备的LCD 2K屏是损耗件的事实,也提供了专用LCD 2K屏零件供用户定期更换,费用只要300元人民币左右,极具吸引力!