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各类型光固化3D打印机对比效果

2020-08-12 17:14
讯臣三维
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相信很多人对于3D打印的学习都是从FDM机器做起的,然而随着对3D打印技术越来越深入的学习,你会了解到光固化3D打印。这确实是一个较难的学习部分,如果你对这一方面感兴趣,但是有遇到了一些困难,感觉无路可走的话,不妨来一起学习一下光固化的各种知识。

光固化3D打印机的原理非常简单,机械结构也比FDM简单太多,按模块区分的话一共有以下三个模块:

固化模块:包括光源和树脂

分离模块:包括Z轴提拉装置,比较高级的会多一个料槽剥离,使成型平台更容易脱离料槽;

控制模块:包括电路、固件和软件;光固化成型技术包括上投影和下投影,顾名思义,两种就是光源的位置不同,各有利弊。

上投影:光直接照射在成型件的最上层,不需要成型件和料槽分离,省事。但是树脂流动性要求较高,如果树脂流不平,会影响打印质量,一般需要加一个刮板,刮平树脂。大尺寸的光固化3D打印机一般采用这种形式。

下投影:光也是照在成型件的最上层,每次换层要使成型件和料槽分离,需要在料槽底部加一个离型膜,成型精度高,缺点是料槽容易损坏,一般几个月就要换一次,那层膜也是很多3D打印工作者心里的痛……大尺寸不适合用下投影式,容易损坏成型件。本篇教程主要说下投影式的,上投影稍微改下结构就可以了。

先来说一下DLP(Digital LightProcessing的缩写)DLP一开始是指的一种投影机的技术,后来,利用这种投影机的光固化3D打印机也叫DLP,DLP光固化成型一次可以成型一个面,成型速度快,配合分辨率高的投影机和成型质量好的树脂,打印精度非常高。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。为什么要使用DLP投影机而不使用更廉价的LCD投影机?先来看一下DLP和LCD的对比(网络资料),最关键的一点就是LCD屏幕很难让紫外光透过,紫外线会让屏幕发出很高的热量,损害屏幕,而我们的光固化最重要的就是紫外光,所有技术难点比较明显,而且成像效果也是DLP投影机更好。

比较点 DLP(全数字投影显示技术) LCD(液晶投影显示技术)

核心技术 DLP:全数字 DDR DMD 芯片

LCD:液晶板 成像原理

DLP:投影原理是将光投射穿过高速转动的红蓝绿色轮盘再射到 DLP 晶片反射成像。

LCD: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。

清晰度

DLP:像素间隙小,画面清晰,无闪烁现象。

LCD:像素间隙大,有马赛克现象,微有闪烁。

亮度

DLP:高

LCD:一般

对比度

DLP:光填充量高达 90% 的填充量总光效率大于 60%。

LCD:光填充量最大在 70% 左右总光效率大于 30%

彩色还原度

DLP:高(数字成像原理)

LCD:一般(受数模转换的限制)

灰度级

DLP:高( 1024级/10bit )

LCD:层次不够丰富

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