光固化3D打印的幾種技術(shù)

1、光固化3D打印機的幾種技術(shù)3D打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。3D打印機又稱三維打印機，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)， 運用特殊蠟材、粉末狀金屬或 塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維 打印機被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。1.DLP工藝一、DLP工藝的原理數(shù)字光處理(Digital Light Processing , DLP)是近年出現(xiàn)的 3D打印技術(shù)，與SLA的成型技術(shù)有著異曲同工之妙，它是 SLA的變種形式。在加工產(chǎn)品時，利用數(shù)字微鏡元件將產(chǎn)品截

2、面圖形投影到液體光明樹脂表面，使照射的樹脂逐層進行光固化。DLP 3D打印由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化，速度比同類型的率成型，代表是德國的Envisiontec 公 司。SLA工藝主要是將特定強度的激光聚焦到型主要是點到線、線到面逐漸成型的過程。與SLA速度更快。這項技術(shù)非常適合高分辨3D打印材料的表面，使其凝固成型。SLA成SLA不同，DLP技術(shù)主要利用 DLP投影，投影過程中將整個面的激光聚焦到3D打印材料表面。所以 DLP技術(shù)的機型打印速度更快。PHOTOPOLVMER優(yōu)點5SU'1）產(chǎn)品性能與SLA工藝相近，成型速度更塊。缺點2）受數(shù)字光鏡分辨率限制，只能打印尺寸較小產(chǎn)

3、品。3）因為使用的光源是投影儀，所以他的使用壽命比較短，到一定的時間就必須更換。他的更換成本也比較貴。2.SLA工藝一.SLA工藝原理在液槽中充滿液態(tài)光敏樹脂，其在激光器所發(fā)射白紫外激光束照射下，會快速固化（SLA與SLS所用的激光不同，SLA用的是紫外激光，而 SLS用的是紅外激光）。在成型開始時，可升降工作臺處于液面以下，剛好一個截面層厚的高度。通過透鏡聚焦后的激光束， 按照機器指令將截面輪廓沿液面進行掃描。掃描區(qū)域的樹脂快速固化，從而完成一層截面的加工過程，得到一層塑料薄片。然后，工作臺下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面。這樣層層疊加構(gòu)成建構(gòu)三維實體優(yōu)點1）發(fā)展時間長，工藝成熟，應(yīng)

4、用廣泛。在全世界安裝的快速成型機中，光固化成型系統(tǒng)約占60%。2）精度很高，可以做到彳米級別，比如 0.025mm 。3）表面質(zhì)量好，比較光滑：適合做精細零件。缺點1）需要設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)需要未完全固化時去除，容易破壞成型件。2）設(shè)備造價高昂，而且使用和維護成本都不低。SLA系統(tǒng)需要對液體進行操作的精密設(shè)備，對工作環(huán)境要求苛刻。3）光敏樹脂有輕微毒性，對環(huán)境有污染，對部分人體皮膚有過敏反應(yīng)。4）樹脂材料價格貴，但成型后強度、剛度、耐熱性都有限，不利于長時間保存。5）由于材料是樹脂，溫度過高會熔化，工作溫度不能超過100 C。且固化后較脆，易斷裂，可加工性不好。成型件易吸濕膨脹，抗腐蝕能力

5、不強6）成型速度相對DLP與LCD慢3.LCD工藝光固化技術(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。我們可以回顧光固化技術(shù)的特點，每一個光固化技術(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)。很有意思的告訴你， 其實LCD技術(shù)分為兩種，兩種還不一樣。其分界線就是光源波長， 一個是405nm 紫外，一個是400-600nm 可見光。LCD掩膜光固化：用405nm 紫外光（和 DLP 一樣），加上 LCD面板作為選擇

6、性透光的技術(shù)，是LCD掩膜技術(shù)（LCD masking ）或者行業(yè)里有很多各自的名字，例如選擇數(shù)字光處理（mDLP）,液晶DLP技術(shù)，紫外掩膜固化等等。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，試著才T印uv樹脂。z軸的解決方案無非 是滑塊，絲杠和步進電機，電機驅(qū)動板都可以用單片機類或者目前FDM最流行的RAMPS板解決方案。LCD的驅(qū)動其實和所有顯示器的驅(qū)動一樣，VGA或者hdmi接液晶驅(qū)動板再接LCD面板，背光用405nm 燈泡或者LED陣列，加菲林鏡片來均勻分布光照。第一個商業(yè)用的LCD掩膜3D打印

7、機要追?到ibox nano ,2014年的一個較為成功的kick starter 眾籌項目。第一臺最小的3D打印機，第一個最安靜的打印機等等。這個機器優(yōu)點很突出，比以前的DLP要好些。不足是，一個是打印尺寸太小，3寸屏幕。第二個打印精度太差，200微米的平面內(nèi)精度，因為那個 LCD屏幕的分辨率是比較低的。同樣是kickstarter的一個項目，當(dāng)然亮點仍然如同ibox nano 強調(diào)的，價格便宜但技 術(shù)好，又是高精度面成型的光固化，技術(shù)成熟度也很好，參數(shù)很感人，特別是速度方面。當(dāng)然如同所有桌面級別的光固化打印機，這個是上拉式，樹脂槽下面是LCD板，再下面是405背光。目前國內(nèi)好幾家?guī)缀跬瑫r推

8、出5.5寸2k屏幕的LCDMasking 原理打印機，最大的特點就是，大家都用的5.5寸夏普某款2560*1440 分辨率的屏幕。據(jù)說這款屏幕價格便宜，分 辨率高，最有價值的一點是，能耐受高達幾百小時405nm 近紫外光的摧殘。打印機大概長下面這樣。優(yōu)點很明顯，樹脂便宜，機器也不貴，精度比第一代 SLA高多了，設(shè)備體積小， 做工也比較不錯。得益于開源的樹莓派硬件和軟件，脫機打印或者無線控制打印都實現(xiàn)了。機器代號或者廠家包含：諾瓦,wanhao、KLD1260、YLD01、zhiyao、Easy3D.當(dāng)然還有其他不同解決方案。主要取決于采用不同屏幕作為透光的掩膜，LCD下面一般都是405led燈

9、作為背光。優(yōu)點：1 .精度高。很容易達到平面精度 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 .價格便宜。主要對比前代技術(shù)的SLA和DLP,這個性價比極其突出。3 .結(jié)構(gòu)簡單。因為沒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4 .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。唯獨小心某些SLA專用樹脂，不一定兼容性很好，主要怕曝光不足。5 .同時打印多個零件不犧牲速度。因為這個和DLP技術(shù)一樣，是面成型光源。缺點：1.LCD可選范圍很少：這個技術(shù)關(guān)鍵部件LCD,需要對405光有很好的選擇性透過,還要經(jīng)得住幾十瓦4

10、05LED燈珠的數(shù)小時高強度烘烤，還有散熱和耐溫性能的考驗。所以不是每款LCD屏都能用的上。以上解決方案已經(jīng)解決LCD選擇這個重要問題了。同時， 建 議用戶做好燒毀LCD屏虛更換的心理準(zhǔn)備。這個 LCD屏是易耗件。BuddPlatformOxygen Permeable WindowUV Curable ResinContinuous Liquid Interface ProductionDLP機器或者桌面激光 SLA機器2 .打印尺寸偏?。哼@個其實沒毛病，桌面機器嘛，比起還是半斤八兩的3 .最后一點是優(yōu)點也是缺點：這些技術(shù)是開源的，技術(shù)壁壘低容易仿制，大家能共享或者DIY這種機器，只要你找到合適的屏幕?？偨Y(jié)：DLP機器總體打印效果