基于光敏樹脂的3D打印機在近些年變得非常流行,我們通常用“光固化”來稱呼它們,有時我們也用這些3D打印機所使用的技術方式來稱呼它們。接下來我們來聊聊SLA、DLP、LCD這三種技術,理解清楚它們之間的關系,能讓我們更好的了解光固化3D打印。
命名問題
樹脂3D打印是一種非常古老的3D打印技術,比FDM 3D打印技術還要早兩年。在1986年, Charles W. Hull申請了第一個基于光敏樹脂的3打印技術專利——立體光刻技術(SLA),同年成立了世界上第一家生產3D打印機的公司——3D Systems。而且現在3D打印機所使用的通用文件格式,STL文件格式,也是由他研發。在2012年6月,也是SLA原始專利到期五年后,第一臺大眾買得起的光固化3D打印機誕生。這也是第一臺數字光處理(DLP)3D打印機,這臺打印機是由B9Creator開發,當年預訂價2375美金。同年10月,第一臺桌面級SLA 3D打印機Form 1 也誕生了,預訂價2299美金。從此以后,各種光固化打印的技術名稱出現并泛濫成災,例如SLA、DLP、LCD、mSLA、CLIP、VLC等等。順便說一下,貌似有時候大家也會用SLA來統稱光固化3D打印技術。
SLA (立體光刻)
SLA(Stereo Lithography Appearance)有時也簡稱SL。和其他光固化技術一樣,逐層打印形成3D實體。下面簡單說一下SLA有什么不同。SLA使用的是紫外激光作為光源,通過旋轉反射鏡精確控制激光光斑掃描截面輪廓,完成一層固化后再固化下一層,這樣層層疊加構成一個三維實體。這種方法的主要優點是精度更高和打印質量更好,因為激光的精確運動和微小尺寸可以實現更好的細節和分辨率。這種質量的提高是以打印速度為代價的,因此繪制每層可能會更加耗時。
DLP(數字光處理)
DLP(Digital Light Processing)使用紫外投影儀作為光源,通過數字微鏡原件(DMD)控制投射的光來工作。每次投影一層,一次固化一整層。因此在速度上,DLP相對于SLA更快。DLP的打印精度會隨著投影面積的增大而下降,所以打印尺寸受到投影儀分辨率的限制。目前DLP所用到的DMD芯片基本都來自德州儀器,所以無論價格還是光源分辨率都取決于它。
LCD(液晶顯示)
LCD (Liquid-crystal display)打印技術是最近幾年才出現的新技術,有時也會用DUP(Direct UV Printing)來稱呼它。所有LCD 3D打印機的核心工作原理都是相同的:它們通過使用LCD屏幕遮蓋紫外光源來照亮3D打印的橫截面。從本質上講,這取代了DLP的投影儀裝置,并以更緊湊、更便宜的屏幕代替了DLP,但以打印分辨率和打印機耐用性為代價。所以,隨著時間的流逝,LCD屏幕可能會磨損,而DLP投影機將保持更長的使用壽命。現在最新的黑白屏LCD的理論使用壽命超過2000小時,相比之前的彩色屏幕有著很大的提高(原先彩屏基本都不到500小時)。使用LCD打印,可以獲得DLP相當的速度,而且設備更輕,更小,更便宜。
最后
最后說一下,上面的這些圖片只是參考,并不和現在的3D打印機完全一樣。比如說打印平臺,幾乎所有的工業級3D打印機會選擇在打印過程中下沉來改變z軸,而桌面級幾乎全為上升。結果是一個在平臺上打印,一個在平臺下打印。希望我的文章對您有所幫助,最后還是要強調一下,并不是所有的廠家都會使用這些標準的詞匯來描述他們的3D打印機。很多廠家往往會因為營銷或失誤等情況,混亂的使用這些詞匯來描述他們的打印機。重要的是我們能從信息中準確的識別這些技術,找到我們所需要的。
審核編輯 黃宇
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