如果說,此前我們錯(cuò)過了SLA、DLP光固化3D打印機(jī)之核心部件:光源的技術(shù)沉淀,是無奈之舉。那這次我們?cè)贚CD 光固化3D打印技術(shù)的核心光源上,能夠?qū)崿F(xiàn)自主研發(fā)算是對(duì)自己的突破。
LCD 3D打印的平行矩陣光源
經(jīng)過30多年的發(fā)展,光固化3D打印技術(shù)經(jīng)歷了3次迭代,從SLA(立體光刻)到DLP(數(shù)字光處理),再到現(xiàn)在的LCD(液晶顯示屏)。接下來我們來聊聊這三種技術(shù)的不同之處。
其實(shí),對(duì)于光固化3D打印來說,都是使用光源發(fā)射出特定波長的光,使光敏樹脂材料發(fā)生凝固,通過層層堆疊成型。其核心零部件就是光源,區(qū)別在于技術(shù)不同,光源的選擇不同。
第一代:SLA(Stereo Lithography Appearance)。
SLA 3D打印技術(shù)使用激光器作為光源,通過透鏡聚焦后的激光束,按照設(shè)備指令將截面輪廓沿著液面進(jìn)行掃描,掃描區(qū)域的樹脂快速固化。然后,工作臺(tái)再下降一層截面厚度的高度,再固化另一層截面,這樣層層疊加形成一個(gè)三維實(shí)體。
SLA是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的3D打印技術(shù),由3D Systems聯(lián)合創(chuàng)始人Charles Hull于1983年發(fā)明,并在1986年獲得申請(qǐng)專利。1988年該公司根據(jù)SLA成型技術(shù)原理生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)SLA 3D打印機(jī)—SLA250,并將其商業(yè)化。
我國在這一領(lǐng)域深耕的代表企業(yè)包括陜西恒通、上海聯(lián)泰、蘇州中瑞、深圳金石、廈門威斯坦等。其中,大多數(shù)廠商使用的設(shè)備光源是來自美國光波(英諾激光)的355激光器。
第二代:DLP(Digital Light Processing)。
DLP 3D打印機(jī)使用的光源是數(shù)字投影儀,而光學(xué)圖案主要由投影儀鏡頭內(nèi)的數(shù)字微鏡器件 (DMD) 生成。利用405nm光源,選擇性地將面光源投射到液態(tài)樹脂使之固化。
1987年,德州儀器(TI)的拉里·霍恩貝克創(chuàng)建了DLP技術(shù),而真正用在3D打印上,還是在10多年后,該技術(shù)也被稱為第二代光固化成型技術(shù)。早期通過該技術(shù)進(jìn)行設(shè)備開發(fā)的廠商包括Envision TEC、B9 Creator、Carbon,國內(nèi)代表企業(yè)有浙江迅實(shí)(Sprintray)、蘇州錸賽(Rayshape)、北京清鋒、廣州黑格等。
正如前面所說的,這一技術(shù)的核心光源幾乎都用德州儀器的DMD芯片,其模擬和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在全球具有壟斷性地位。
第三代:LCD( Liquid Crystal Display)
利用液晶屏LCD成像原理,通過來自LED陣列的UV光在液晶屏幕上投射選擇性的透明區(qū)域,照射到樹脂槽并被樹脂吸收,同時(shí)整個(gè)層會(huì)立即固化。LED燈用作光源,而LCD屏幕控制光。
相比發(fā)展較早的SLA和DLP技術(shù),LCD技術(shù)才剛剛開始。據(jù)了解,該技術(shù)是在2013年出現(xiàn)了第一個(gè)DIY設(shè)備,2014年出現(xiàn)第一個(gè)商業(yè)化產(chǎn)品,至今發(fā)展不超過10年,還有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
代表企業(yè)包括深圳縱維立方(Anycubic)、深圳智能派(ELEGOO)、深圳諾瓦(NOVA3D)、北京金達(dá)雷(UNIZ)等。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國LCD 3D打印機(jī)在全球占有很高的市場(chǎng)比例,尤其是消費(fèi)級(jí)LCD 3D打印機(jī)的市場(chǎng)幾乎被中國品牌所承包。
這里的光源用的是LED平行矩陣光源,與前面的2種光固化3D打印技術(shù)不同,這一光源目前使用的大部分是國內(nèi)自主研發(fā)的技術(shù),主動(dòng)權(quán)在我們自己手中。而深圳安輪光學(xué)就是一家本土的LCD 3D打印光源生產(chǎn)廠家。
據(jù)官網(wǎng)介紹,安輪光學(xué)是一家專注于光學(xué)設(shè)計(jì),超精密模具開發(fā),高精密透鏡定制,注塑成型一體化的廠家。公司擁有專業(yè)光學(xué)模具實(shí)操經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),20多年經(jīng)驗(yàn)的海外教授,專業(yè)光學(xué)設(shè)計(jì)人才,提供多元化光學(xué)解決方案。
當(dāng)LCD 3D打印在國內(nèi)開始正式商業(yè)化,安輪光學(xué)就走上了為企業(yè)提供低成本、高功率、高精度、大尺寸光源定制的道路。目前產(chǎn)品線已經(jīng)涵蓋6.08-7.6英寸、12.8-15.6英寸、8.9-10.3英寸和大尺寸23.8英寸,年銷量加在一起已經(jīng)超過了35萬套,與國內(nèi)外眾多品牌都有深度合作。
大尺寸23.8-60 英寸系列LCD 3D打印光源
安輪光學(xué)的平行矩陣光源,能夠確保紫外光發(fā)射角度盡可能平行,確保每個(gè)樹脂層在打印過程中接收到等量的UV光照,從而提高光線穿過LCD屏幕的效率,同時(shí)精確投射每個(gè)像素尺寸。
COB 6.08-15.6 英寸系列LCD 3D打印光源
該公司矩陣光源完整的方案解決了行業(yè)目前存在網(wǎng)格狀的現(xiàn)象。此外,還提供了COB光源,解決了菲涅爾紋呈現(xiàn)的痛點(diǎn)問題、達(dá)到了90%以上的均勻性,超高的準(zhǔn)直性、實(shí)現(xiàn)快速精密打印。
其實(shí),無論是哪種光固化3D打印技術(shù),都有它們的用武之地,這里不去評(píng)判哪種技術(shù)成本更低,哪種打印效果最好,或者哪種性價(jià)比最高。無論如何選擇,站在地緣政治的層面上,或者從供應(yīng)鏈的角度,我們都需要擁有自己的核心技術(shù)才更有底氣。
注:如果您也對(duì)此LCD 3D打印光源感興趣,可以通過以下方式聯(lián)系到廠家。
公司名稱:深圳安輪光學(xué)有限公司
官網(wǎng):www.hzanlun.com
地址:深圳市龍崗區(qū)龍城大道25號(hào)宏景大廈
電話:13600197366(微信同號(hào)) 0755-85208466
QQ:425163995 E-mail:425163995@qq.com
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