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淺談3D打印LCD和SLA技術(shù)的區(qū)別 

2020-12-01 09:29
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。
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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。

LCD光固化成型技術(shù)其實(shí)是2013年才剛剛出現(xiàn)的,特點(diǎn)是技術(shù)開(kāi)源的核心零部件相對(duì)便宜,但核心部件屬于易耗品。LCD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。
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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,如果使用不當(dāng),可能幾個(gè)小時(shí)就需要更換。

SLA和LCD使用的耗材都是光固化樹(shù)脂,并且兩種成型技術(shù)原理非常類似,因此業(yè)界在研究3d打印成型技術(shù)時(shí),往往喜歡將這兩種技術(shù)當(dāng)成同類技術(shù)看待,但二者在很多方面其實(shí)仍然有差異的。

1.機(jī)械結(jié)構(gòu)。
LCD用的是投影儀光源,而SLA用的是紫外線激光光源。

2.成型速度。
由于LCD的工作原理是利用數(shù)字微鏡元件將產(chǎn)品截面圖形投影到液體光敏樹(shù)脂表面,使照射的樹(shù)脂逐層進(jìn)行光固化,所以打印速度非??欤欢鳶LA則是使用激光束在液態(tài)樹(shù)脂表面勾畫出物體,由點(diǎn)到線,再由線到面形成實(shí)體模型,因些工作效率要遠(yuǎn)低于前者。

3.打印精度。
理論上說(shuō),二者的精度均能達(dá)到微米級(jí)的打印精度,LCD可達(dá)到的最小光斑尺寸±50微米,而SLA可達(dá)到的最小光斑尺寸±100微米。由于SLA激光器功率高從而容易導(dǎo)致成型光斑誤差大,另外微米級(jí)精度對(duì)于SLA的主要部件激光器以及振鏡的要求很高,一般國(guó)內(nèi)振鏡很難達(dá)到要求,要達(dá)到微米級(jí)成本就會(huì)大幅度增加。而相比來(lái)說(shuō),LCD就比較容易達(dá)到微米級(jí)。綜上,LCD的打印精度高于SLA。不過(guò)這個(gè)精度是指打印小尺寸模型而言,如果LCD要打印大尺寸模型,精度就會(huì)損失很多,甚至不如SLA。

4.使用壽命。
SLA激光使用壽命可達(dá)上萬(wàn)小時(shí),所以設(shè)備壽命很長(zhǎng),LCD液晶板使用壽命相對(duì)很短,一般一到兩個(gè)月左右就需要更換。
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