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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,就是主要通過利用紫外激光(355nm或405nm)為光源,并用振鏡系統(tǒng)來控制激光光斑掃描,激光束在液態(tài)樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀,然后制作平臺下降一定的距離(0.05-0.025mm之間),再讓固化層浸入液態(tài)樹脂中,如此反復,最終完成實體打印。

LCD光固化成型技術(shù)其實是2013年才剛剛出現(xiàn)的,特點是技術(shù)開源的核心零部件相對便宜,但核心部件屬于易耗品。LCD其實與DLP成型技術(shù)相比,最簡單的理解,就是DLP技術(shù)的光源用LCD來代替,其他基本差不多。LCD液晶板成像原理,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。
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由于該成型技術(shù)需要使用大功率紫外光照射,并利用透過的極少量紫外光進行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外線的,被照射后會快速老化,同時該核心部件除了要經(jīng)受耐熱和高溫散熱的考驗外,還要承受幾十瓦405LED燈珠的數(shù)小時高強度烘烤,因此使用壽命非常短。若經(jīng)常使用的話,其核心部件LCD屏往往在一到兩個月就會被損壞,如果使用不當,可能幾個小時就需要更換。

SLA和LCD使用的耗材都是光固化樹脂,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,往往喜歡將這兩種技術(shù)當成同類技術(shù)看待,但二者在很多方面其實仍然有差異的。

1.機械結(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脂表面,使照射的樹脂逐層進行光固化,所以打印速度非常快;而SLA則是使用激光束在液態(tài)樹脂表面勾畫出物體,由點到線,再由線到面形成實體模型,因些工作效率要遠低于前者。

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

4.使用壽命。
SLA激光使用壽命可達上萬小時,所以設(shè)備壽命很長,LCD液晶板使用壽命相對很短,一般一到兩個月左右就需要更換。
來源:前沿科技信息探索
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