光固化成型是最早的3D打印成型技術(shù),也是目前較為成熟的3D打印技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是利用材料的累加成型,將一個(gè)立體的目標(biāo)零件的形狀分為若干個(gè)平面層,以一定波長(zhǎng)的光束掃描液態(tài)光敏樹(shù)脂,使每層液態(tài)光敏樹(shù)脂被掃描到的部分固化成型,而未被光束照射的地方仍為液態(tài),最終各個(gè)層面累積成所需的目標(biāo)零件,材料利用率可接近100%。最近光固化3D打印機(jī)發(fā)展得非常不錯(cuò),因?yàn)榇蛴【雀?,可以達(dá)到微米級(jí),所以主流3D打印機(jī)廠商都推出了相關(guān)機(jī)型。不過(guò)相信很多細(xì)心的小伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,其實(shí)光固化3D打印機(jī)并不是只有一種,目前市面上常見(jiàn)就有3種,主要包括SLA光固化3D打印機(jī)、DLP光固化3D打印機(jī)和LCD光固化3D打印機(jī)。那么,這3種光固化3D打印機(jī)有什么區(qū)別呢?
一、SLA光固化3D打印機(jī)SLA技術(shù)是第一代光固化主流技術(shù),它在國(guó)內(nèi)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(shù)不僅世界上最早出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)商品化的一種快速成形技術(shù),也是研究最深入、應(yīng)用最廣泛的快速成形技術(shù)之一。SLA成型技術(shù)的基本原理,就是主要通過(guò)利用紫外激光(355nm或405nm)為光源,并用振鏡系統(tǒng)來(lái)控制激光光斑掃描,激光束在液態(tài)樹(shù)脂表面勾畫出物體的第一層形狀,然后制作平臺(tái)下降一定的距離(0.05-0.025mm之間),再讓固化層浸入液態(tài)樹(shù)脂中,如此反復(fù),最終完成實(shí)體打印。
二、DLP光固化3D打印機(jī)數(shù)字光處理(Digital Light Processing,縮寫:DLP)是在SLA技術(shù)出現(xiàn)的十余年后才出現(xiàn)的,該技術(shù)也是業(yè)界公認(rèn)的第二代光固化成型技術(shù),距今也有20多年的發(fā)展歷史了。DLP技術(shù)最早是由德州儀器開(kāi)發(fā)出來(lái)的,主要是通過(guò)投影儀來(lái)逐層固化光敏聚合物液體,從而創(chuàng)建出3D打印對(duì)象的一種快速成型技術(shù)。這種成型技術(shù)首先利用切片軟件把模型切薄片,投影機(jī)播放幻燈片,每一層圖像在樹(shù)脂層很薄的區(qū)域產(chǎn)生光聚合反應(yīng)固化,形成零件的一個(gè)薄層,然后成型臺(tái)移動(dòng)一層,投影機(jī)繼續(xù)播放下一張幻燈片,繼續(xù)加工下一層,如此循環(huán),直達(dá)打印結(jié)束,所以不但成型精度高,而且打印速度也非???。
三、LCD光固化3D打印機(jī)上面就基于SLA與DLP這兩種成型技術(shù)的3d打印機(jī)說(shuō)了很多,現(xiàn)在我們來(lái)聊聊一種新型光固化產(chǎn)品LCD光固化3D打印機(jī)。LCD光固化成型技術(shù)其實(shí)是2013年才剛剛出現(xiàn)的,發(fā)明人還是我國(guó)的一位技術(shù)大牛,不過(guò)這不是重點(diǎn)。重點(diǎn)是這種技術(shù)是開(kāi)源的,而且核心零部件也非常便宜。我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)他成型原理。其實(shí)與DLP成型技術(shù)相比,最簡(jiǎn)單的理解,就是DLP技術(shù)的光源用LCD來(lái)代替,其他基本差不多。LCD液晶板成像原理,利用光學(xué)投射穿過(guò)紅綠藍(lán)三原色濾鏡過(guò)濾掉紅外線和紫外線(紅外線和紫外線對(duì)LCD 片有一定的損害作用)后,再將三原色投射穿過(guò)三片液晶板上,合成投影成像。不過(guò),由于該成型技術(shù)需要使用大功率紫外光照射,并利用透過(guò)的極少量紫外光進(jìn)行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外線的,被照射后會(huì)快速老化,同時(shí)該核心部件除了要經(jīng)受耐熱和高溫散熱的考驗(yàn)外,還要承受幾十瓦405LED燈珠的數(shù)小時(shí)高強(qiáng)度烘烤,因此使用壽命非常短。若經(jīng)常使用的話,其核心部件LCD屏往往在一到兩個(gè)月就會(huì)被損壞。