浅谈3D打印LCD和SLA技术的区别 

由 诗和远方 发布于 2020-12-01 09:29 

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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。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。
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SLA成型技术的基本原理,就是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,激光束在液态树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此反复,最终完成实体打印。

LCD光固化成型技术其实是2013年才刚刚出现的,特点是技术开源的核心零部件相对便宜,但核心部件属于易耗品。LCD其实与DLP成型技术相比,最简单的理解,就是DLP技术的光源用LCD来代替,其他基本差不多。LCD液晶板成像原理,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(红外线和紫外线对LCD 片有一定的损害作用)后,再将三原色投射穿过三片液晶板上,合成投影成像。
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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,如果使用不当,可能几个小时就需要更换。

SLA和LCD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,但二者在很多方面其实仍然有差异的。

1.机械结构。
LCD用的是投影仪光源,而SLA用的是紫外线激光光源。

2.成型速度。
由于LCD的工作原理是利用数字微镜元件将产品截面图形投影到液体光敏树脂表面,使照射的树脂逐层进行光固化,所以打印速度非常快;而SLA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,因些工作效率要远低于前者。

3.打印精度。
理论上说,二者的精度均能达到微米级的打印精度,LCD可达到的最小光斑尺寸±50微米,而SLA可达到的最小光斑尺寸±100微米。由于SLA激光器功率高从而容易导致成型光斑误差大,另外微米级精度对于SLA的主要部件激光器以及振镜的要求很高,一般国内振镜很难达到要求,要达到微米级成本就会大幅度增加。而相比来说,LCD就比较容易达到微米级。综上,LCD的打印精度高于SLA。不过这个精度是指打印小尺寸模型而言,如果LCD要打印大尺寸模型,精度就会损失很多,甚至不如SLA。

4.使用寿命。
SLA激光使用寿命可达上万小时,所以设备寿命很长,LCD液晶板使用寿命相对很短,一般一到两个月左右就需要更换。
来源:前沿科技信息探索
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