光固化:什么是SLA、DLP和LCD?

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光固化:什么是SLA、DLP和LCD?

2023-03-27 17:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

基于光敏树脂的3D打印机在近些年变得非常流行,我们通常用“光固化”来称呼它们,有时我们也用这些3D打印机所使用的技术方式来称呼它们。接下来我们来聊聊SLA、DLP、LCD这三种技术,理解清楚它们之间的关系,能让我们更好的了解光固化3D打印。

命名问题

树脂3D打印是一种非常古老的3D打印技术,比FDM 3D打印技术还要早两年。在1986年, Charles W. Hull申请了第一个基于光敏树脂的3打印技术专利——立体光刻技术(SLA),同年成立了世界上第一家生产3D打印机的公司——3D Systems。而且现在3D打印机所使用的通用文件格式,STL文件格式,也是由他研发。

在2012年6月,也是SLA原始专利到期五年后,第一台大众买得起的光固化3D打印机诞生。这也是第一台数字光处理(DLP)3D打印机,这台打印机是由B9Creator开发,当年预订价2375美金。同年10月,第一台桌面级SLA 3D打印机Form 1 也诞生了,预订价2299美金。

从此以后,各种光固化打印的技术名称出现并泛滥成灾,例如SLA、DLP、LCD、mSLA、CLIP、VLC等等。顺便说一下,貌似有时候大家也会用SLA来统称光固化3D打印技术。

SLA (立体光刻)

SLA(Stereo Lithography Appearance)有时也简称SL。和其他光固化技术一样,逐层打印形成3D实体。下面简单说一下SLA有什么不同。

SLA使用的是紫外激光作为光源,通过旋转反射镜精确控制激光光斑扫描截面轮廓,完成一层固化后再固化下一层,这样层层叠加构成一个三维实体。

这种方法的主要优点是精度更高和打印质量更好,因为激光的精确运动和微小尺寸可以实现更好的细节和分辨率。这种质量的提高是以打印速度为代价的,因此绘制每层可能会更加耗时。

DLP(数字光处理)

DLP(Digital Light Processing)使用紫外投影仪作为光源,通过数字微镜原件(DMD)控制投射的光来工作。每次投影一层,一次固化一整层。因此在速度上,DLP相对于SLA更快。

DLP的打印精度会随着投影面积的增大而下降,所以打印尺寸受到投影仪分辨率的限制。目前DLP所用到的DMD芯片基本都来自德州仪器,所以无论价格还是光源分辨率都取决于它。

LCD(液晶显示)

LCD (Liquid-crystal display)打印技术是最近几年才出现的新技术,有时也会用DUP(Direct UV Printing)来称呼它。

所有LCD 3D打印机的核心工作原理都是相同的:它们通过使用LCD屏幕遮盖紫外光源来照亮3D打印的横截面。从本质上讲,这取代了DLP的投影仪装置,并以更紧凑、更便宜的屏幕代替了DLP,但以打印分辨率和打印机耐用性为代价。所以,随着时间的流逝,LCD屏幕可能会磨损,而DLP投影机将保持更长的使用寿命。现在最新的黑白屏LCD的理论使用寿命超过2000小时,相比之前的彩色屏幕有着很大的提高(原先彩屏基本都不到500小时)。

使用LCD打印,可以获得DLP相当的速度,而且设备更轻,更小,更便宜。

最后

最后说一下,上面的这些图片只是参考,并不和现在的3D打印机完全一样。比如说打印平台,几乎所有的工业级3D打印机会选择在打印过程中下沉来改变z轴,而桌面级几乎全为上升。结果是一个在平台上打印,一个在平台下打印。

希望我的文章对您有所帮助,最后还是要强调一下,并不是所有的厂家都会使用这些标准的词汇来描述他们的3D打印机。很多厂家往往会因为营销或失误等情况,混乱的使用这些词汇来描述他们的打印机。重要的是我们能从信息中准确的识别这些技术,找到我们所需要的。



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