撒罗满:分析光固化3D打印的优势

2019-07-10 23:36:57   作者:   来源:中国3D打印

  大部分人可能认识3D打印是什么,却不知道光固化是什么?它的工作原理是怎样的?他打印的应用有那些?光固化3D打印的成型技术有几种,包括他们各自的优缺点。

  什么是光固化3D打印?

  30多年前,3D打印面世那天,就是从光固化技术(激光扫描)立体光刻技术开始的。所以光固化才是的老大。发展到现在,光固化技术一直在进步自身也发展也层出不穷。

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  光固化主流技术,第一代SLA,利用紫外激光(355nm或405nm)为光源,用振镜系统来控制激光光斑扫描,扫过之处的液体树脂就选择性固化了。第二代DLP紫外数字投影技术,利用405nm光源,通过德州仪器的数字微镜技术,选择性的将面光源投射到液态树脂使之固化。之后发展到LCD的液晶投影仪,是将红、绿、蓝三色液晶板上,通过透镜放大和反光镜透射出。液晶投影仪中的光源是金属卤素灯或UHP(冷光源)。

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  所有光固化技术的z轴方向分为两种方案:桌面型都是光源在下,通过窗口和离型膜,成型往上拉出来;工业大型的都是光源在上,成型下沉到液面以下,液面不需要离型膜。

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  光固化3D打印优点

  LCD优点:

  1.精度高:很容易达到平面精度100微米,优于第一代SLA技术,和目前桌面级DLP技术有可比性

  2.价格便宜:主要对比前代技术的SLA和DLP,这个性价比极其突出。

  结构简单:因为没有激光振镜或者投影模块,结构很简单,容易组装和维修

  3.树脂通用:由于采用405nm背光,所有DLP类的树脂或者大部分光固化树脂理论上都可以兼容。唯独小心某些SLA专用树脂,不一定兼容性很好,主要怕曝光不足。

  4.打印速度快:同时打印多个零件不牺牲速度,因为这个和DLP技术一样,是面成型光源。

  体积小,重量轻,携带起来也非常方便,是投影仪市场上的主流产品,因此也正在以较低价格逐渐普及到家庭娱乐和小型商城中。

  DLP投影机的优点:

  1、从技术角度来看,DLP投影机主要具有原生对比度高、机器小型化、光路采用封闭式三大特点;

  2、DMD芯片采用的是机械式工作方式,镜片的移动可控性更高,原生对比度较高就在意料之中了;

  3、DLP投影机采用的是反射式原理,对于眼睛保护更加周到;

  4、DMD芯片采用的是半导体结构,在高温下运作镜片也不易发生太大的变化,所以DLP投影机采用封闭式光路,降低了灰尘进入了概率;

  SLA加工的优点:

  1、加工精度高,可以达到0.1mm;

  2、能制造形状复杂(如空心零件),特别精细(如首饰、工艺品等)的零件,适合做手机、收音机、对讲机、鼠标等精细的零件和玩具以及高科技电子工业机壳、家电外壳或模型、摩托车、汽车配件或模型、医疗器材等;

  3、制造零件速度快,可进行0.1-0.15mm分层扫描;

  4、表面质量好,能制作非常精细的细节薄璧结构,后处理轻易;

  5、加工到位,很多CNC手办加工不到的细节部分都能加工出来,从而减轻了后处理的工作量;

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