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2018年光固化3D打印机哪个好?

近年来,光固化3D打印机凭借微米级打印精度等优势,已成为市面上较为常见的3D打印机设备,且应用范围也越来越广泛。


正如有些材料遇热硬化,而有些遇冷硬化一样,光固化所采用的“光敏树脂”,是由聚合物单体与预聚体组成,加有光引发剂 (光敏剂),一般为液态。光敏树脂经过一定波长的UV光照射后,引起聚合反应最终固化,这也是光固化3D打印机的基本工作原理


 


不过相信细心的网友都已发现,目前在售的光固化3D打印机产品名称前面,往往还会带有SLA/DLP/ LCD等字样以示区别。而这些大写字母,就是该设备所采用的光固化成型技术的缩写。那么,基于不同成型技术的光固化3D打印机的优劣区别在哪里呢?


由于不同的光固化成型技术,往往对3D打印机的打印性能、使用寿命等会有较大的影响,为了方便大家对于相关产品有个基本了解。下面,创想三维小编就针对这些不同技术类型的3d打印机产品的特点,为大家做个简单分析。

 

一、SLA光固化3D打印机


SLA技术是第一代光固化主流技术,它在国内有多种翻译叫法,如立体光刻、立体印刷、光造型等等。实际上,SLA成型技术不仅世界上最早出现并实现商品化的一种快速成形技术,也是研究最深入、应用最广泛的快速成形技术之一。该技术主要通过利用紫外激光(355nm或405nm)为光源,并用振镜系统来控制激光光斑扫描,使得扫过之处的液体树脂选择性固化,从而完成实体打印。


 


SLA打印过程一般经过3个步骤:首先,机器对3D模型进行切片化处理,确定打印路径;其次,机器按照程序对光敏树脂材料表面进行照射,照射过程为点到线、线到面,分层进行固化,直至成品出现;最后,将成品取出进行后期处理工作,如染色、喷漆等。


SLA在打印精度上拥有FDM机型无法逾越的优势,具有成型件精度高、表面质量好、后处理简单等特点,因此可应用于动漫手办等领域。不过,SLA成型技术的缺点也不容忽视。


SLA系统不但造价高昂,使用和维护成本过高,由于其需要对液体进行操作的精密设备,因此对工作环境要求也非常苛刻。同时,由于其采用激光光斑逐点、逐线进行扫描 ,因此打印效率较低。尤其是该技术专利还被单一公司所垄断,专利壁垒导致市面上的相关设备可选择的范围,也较DLP光固化3D打印机要少得多,且多为工业级高端产品。

 

二、DLP光固化3D打印机


数字光处理(Digital Light Processing,缩写:DLP)是在SLA技术出现的十余年后才出现的,该技术也是业界公认的第二代光固化成型技术,距今也有20多年的发展历史。DLP技术最早是由德州仪器开发出来的,主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体,从而创建出3D打印对象的一种快速成型技术。


这种成型技术首先利用切片软件把模型切薄片,投影机播放幻灯片,每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化,形成零件的一个薄层,然后成型台移动一层,投影机继续播放下一张幻灯片,继续加工下一层,如此循环,直达打印结束,所以不但成型精度高,而且打印速度也非常快。


 


由于SLA和DLP这两种成型技术使用的耗材都是光固化树脂,并且两种成型技术原理非常类似,因此业界在研究3d打印成型技术时,往往喜欢将这两种技术当成同类技术看待,但其实二者在很多方面仍有一定的区别的。


由于DLP技术的工作原理主要是采用投影仪成片成片地来逐层固化光敏聚合物液体的,所以打印速度非常快;而SLA技术则是使用激光束在液态树脂表面勾画出物体,由点到线,再由线到面形成实体模型,因此SLA技术工作效率要远低于前者,而二者的打印精度却几乎没有区别,均可达到微米级!


此外,DLP技术应用于3D打印中时,还具备其他诸多优势:(1)高速的空间光调制器,显示速率高达32 kHz;(2)光效率高,微镜反射率达88%以上;(3)窗口透射率大于97%;(4)支持波长范围在365nm至2500nm之间;(4)微镜的光学效率不受温度影响。


 


不过,由于打印液态树脂材料具有一定的毒性,使用时需要保持在封闭环境,同时,DLP光固化3D打印机的核心零部件一般来自于进口的高精度德州仪器UV光机,因此造价不便宜。就拿创想三维新一代DLP光固化3d打印机DP002来说,目前该设备市场价格在五六万元人民币左右,而这已是市面上同类产品中性价比较高的产品了。


但尽管如此,凭借超高打印精度、良好的成型表面质量、超长的使用寿命等优势,创想三维DP002仍受到众多用户的喜爱,并已被应用于牙科义齿、珠宝首饰、动漫手办等领域。

 

三、LCD光固化3D打印机


除了SLA激光扫描和DLP数字投影,目前形成了一种新的技术,就是利用LCD作为光源的技术。LCD打印技术,最简单的理解,就是DLP技术的光源用LCD来代替。LCD主要是利用光学投射穿过红绿蓝三原色滤镜过滤掉红外线和紫外线后,再将三原色投射穿过三片液晶板上,合成投影成像。


需要指出的是, LCD成型技术是一种开源技术,最早始于2013年,因此其关键零部件成本要远低于DLP和SLA两种技术。


 


不过,由于该成型技术需要使用大功率紫外光照射,并利用透过的极少量紫外光进行固化成型。而LCD液晶屏本身就是怕紫外线的,被照射后会快速老化,同时该核心部件除了要经受耐热和高温散热的考验外,还要承受几十瓦405LED灯珠的数小时高强度烘烤,因此使用寿命非常短。若经常使用的话,其核心部件LCD屏往往在一到两个月就会被损坏。


但该项技术的前景仍然被业界看好,且有团队已投入大量的人力物力对其进行了深入研究,其中就包括全球知名的民用3D打印机公司创想三维团队,并取得了非常可观的成果。据了解,近年该公司研发团队针对LCD成型技术中,LCD屏使用寿命短这一硬伤进行大量创新优化,成功将LCD屏幕的使用寿命提高到半年以上(中等使用强度),并在此基础上推出了该公司首款桌面级LCD光固化3D打印机LD-001,在业界激起强烈反响!


 


据了解,创想三维LCD光固化3D打印机LD-001不仅在打印尺寸、打印精度方面不亚于市场面的高端DLP光固化3D打印机,其3000元出头的零售价,也仅是后者的1/15左右而已。更难能可贵的是,创想三维还基于该设备的LCD 2K屏是损耗件的事实,也提供了专用LCD 2K屏零件供用户定期更换,费用只要300元人民币左右,极具吸引力!


据悉,创想三维LCD光固化3D打印机LD-001可用于珠宝首饰、动漫手办等领域。

 

   以上就是创想三维小编为大家总结的这三种光固化3D打印机的各自特点,希望对大家都有帮助,感谢!


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