相信很多人對于3D打印的學習都是從FDM機器做起的,然而隨著對3D打印技術越來越深入的學習,你會了解到光固化3D打印。這確實是一個較難的學習部分,如果你對這一方面感興趣,但是有遇到了一些困難,感覺無路可走的話,不妨來一起學習一下光固化的各種知識。
光固化3D打印機的原理非常簡單,機械結構也比FDM簡單太多,按模塊區分的話一共有以下三個模塊:
固化模塊:包括光源和樹脂
分離模塊:包括Z軸提拉裝置,比較高級的會多一個料槽剝離,使成型平臺更容易脫離料槽;
控制模塊:包括電路、固件和軟件;光固化成型技術包括上投影和下投影,顧名思義,兩種就是光源的位置不同,各有利弊。
上投影:光直接照射在成型件的最上層,不需要成型件和料槽分離,省事。但是樹脂流動性要求較高,如果樹脂流不平,會影響打印質量,一般需要加一個刮板,刮平樹脂。大尺寸的光固化3D打印機一般采用這種形式。
下投影:光也是照在成型件的最上層,每次換層要使成型件和料槽分離,需要在料槽底部加一個離型膜,成型精度高,缺點是料槽容易損壞,一般幾個月就要換一次,那層膜也是很多3D打印工作者心里的痛……大尺寸不適合用下投影式,容易損壞成型件。本篇教程主要說下投影式的,上投影稍微改下結構就可以了。
先來說一下DLP(Digital LightProcessing的縮寫)DLP一開始是指的一種投影機的技術,后來,利用這種投影機的光固化3D打印機也叫DLP,DLP光固化成型一次可以成型一個面,成型速度快,配合分辨率高的投影機和成型質量好的樹脂,打印精度非常高。這種成型技術首先利用切片軟件把模型切薄片,投影機播放幻燈片,每一層圖像在樹脂層很薄的區域產生光聚合反應固化,形成零件的一個薄層,然后成型臺移動一層,投影機繼續播放下一張幻燈片,繼續加工下一層,如此循環,直達打印結束。為什么要使用DLP投影機而不使用更廉價的LCD投影機?先來看一下DLP和LCD的對比(網絡資料),最關鍵的一點就是LCD屏幕很難讓紫外光透過,紫外線會讓屏幕發出很高的熱量,損害屏幕,而我們的光固化最重要的就是紫外光,所有技術難點比較明顯,而且成像效果也是DLP投影機更好。
比較點 DLP(全數字投影顯示技術) LCD(液晶投影顯示技術)
LCD:液晶板 成像原理
DLP:投影原理是將光投射穿過高速轉動的紅藍綠色輪盤再射到 DLP 晶片反射成像。
LCD:利用光學投射穿過紅綠藍三原色濾鏡過濾掉紅外線和紫外線(紅外線和紫外線對LCD 片有一定的損害作用)后,再將三原色投射穿過三片液晶板上,合成投影成像。
清晰度
DLP:像素間隙小,畫面清晰,無閃爍現象。
LCD:像素間隙大,有馬賽克現象,微有閃爍。
亮度
DLP:高
LCD:一般
對比度
DLP:光填充量高達 90% 的填充量總光效率大于 60%。
LCD:光填充量最大在 70% 左右總光效率大于 30%
彩色還原度
DLP:高(數字成像原理)
LCD:一般(受數模轉換的限制)
灰度級
DLP:高( 1024級/10bit )
LCD:層次不夠豐富
審核編輯 黃昊宇
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