詳解LCD技術(shù)的光固化3D打印機(jī)_SLA（光固化技術(shù)）的優(yōu)缺點(diǎn)

　　快速成型技術(shù)也就是我們通常所說的3D打印，究其原理就是疊層制造，依靠3D打印機(jī)在XZY三個坐標(biāo)上的位移，最終形成一個三維實(shí)物。與此同時，還有FDM、SLS、SLM、SLA等累積技術(shù)之分。而今天，我們便從最早出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)商用化的光固化（SLA）技術(shù)說起，一同了解光固化3D打印技術(shù)的奧秘。

　　正如有些材料遇熱硬化，而有些遇冷硬化一樣，光固化所采用的“光敏樹脂”，是由聚合物單體與預(yù)聚體組成，加有光引發(fā)劑 （光敏劑），一般為液態(tài)。光敏樹脂經(jīng)過一定波長的UV光照射后，引起聚合反應(yīng)最終固化。

30多年前，3D打印面世那天，就是從光固化技術(shù)（激光掃描）立體光刻技術(shù)開始的。所以光固化才是的老大。后來大家都知道的reprap的開源技術(shù)，讓的熔融擠出技術(shù)走向大眾，SLS的燒結(jié)技術(shù)，特別作為金屬燒結(jié)，使3D打印走向高端應(yīng)用。光固化自身也發(fā)展也層出不窮。

光固化主流技術(shù)，第一代SLA，利用紫外激光（355nm或405nm）為光源，用振鏡系統(tǒng)來控制激光光斑掃描，掃過之處的液體樹脂就選擇性固化了。第二代DLP紫外數(shù)字投影技術(shù)，利用405nm光源，通過德州儀器的數(shù)字微鏡技術(shù)，選擇性的將面光源投射到液態(tài)樹脂使之固化。其中DLP技術(shù)包括大名鼎鼎的速度快100倍的CLIP連續(xù)打印技術(shù)。所有光固化技術(shù)的z軸方向分為兩種方案：桌面型都是光源在下，通過窗口和離型膜，成型往上拉出來；工業(yè)大型的都是光源在上，成型下沉到液面以下，液面不需要離型膜。

二、LCD技術(shù)的光固化詳解

光固化技術(shù)，除了SLA激光掃描和DLP數(shù)字投影，目前形成了一種新的技術(shù)，就是利用LCD作為光源的技術(shù)。LCD打印技術(shù)，最簡單的理解，就是DLP技術(shù)的光源用LCD來代替。我們可以回顧光固化技術(shù)的特點(diǎn)，每一個光固化技術(shù)的核心都是圍繞光源問題的解決方案，從激光掃描的SLA，到數(shù)字投影的DLP，再到最新的LCD打印技術(shù)。

很有意思的告訴你，其實(shí)LCD技術(shù)分為兩種，兩種還不一樣。其分界線就是光源波長，一個是405nm紫外，一個是400-600nm可見光。LCD掩膜光固化：用405nm紫外光（和DLP一樣），加上LCD面板作為選擇性透光的技術(shù)，是LCD掩膜技術(shù)（LCD masking）或者行業(yè)里有很多各自的名字，例如選擇數(shù)字光處理（mDLP），液晶DLP技術(shù)，紫外掩膜固化等等。

LCD掩膜技術(shù)從2013年就有人開始研制。有興趣可以搜到最早的創(chuàng)客用普通電腦LCD顯示器去掉背光板，加上405的LED燈珠做背光，試著打印uv樹脂。z軸的解決方案無非是滑塊，絲杠和步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動板都可以用單片機(jī)類或者目前FDM最流行的RAMPS板解決方案。LCD的驅(qū)動其實(shí)和所有顯示器的驅(qū)動一樣，VGA或者hdmi接液晶驅(qū)動板再接LCD面板，背光用405nm燈泡或者LED陣列，加菲林鏡片來均勻分布光照。

第一個商業(yè)用的LCD掩膜要追溯到ibox nano，2014年的一個較為成功的kick starter眾籌項(xiàng)目。

臺最小的3D打印機(jī)，第一個最安靜的打印機(jī)等等。這個機(jī)器優(yōu)點(diǎn)很突出，比以前的DLP要好些。不足是，一個是打印尺寸太小，3寸屏幕。第二個打印精度太差，200微米的平面內(nèi)精度，因?yàn)槟莻€LCD屏幕的分辨率是比較低的。

同樣是kickstarter的一個項(xiàng)目，當(dāng)然亮點(diǎn)仍然如同ibox nano強(qiáng)調(diào)的，價(jià)格便宜但技術(shù)好，又是高精度面成型的光固化，技術(shù)成熟度也很好，參數(shù)很感人，特別是速度方面。當(dāng)然如同所有桌面級別的光固化打印機(jī)，這個是上拉式，樹脂槽下面是LCD板，再下面是405背光。

目前國內(nèi)好幾家?guī)缀跬瑫r推出5.5寸2k屏幕的LCDMasking原理打印機(jī)，最大的特點(diǎn)就是，大家都用的5.5寸夏普某款2560*1440分辨率的屏幕。據(jù)說這款屏幕價(jià)格便宜，分辨率高，最有價(jià)值的一點(diǎn)是，能耐受高達(dá)幾百小時405nm近紫外光的摧殘。打印機(jī)大概長下面這樣。優(yōu)點(diǎn)很明顯，樹脂便宜，機(jī)器也不貴，精度比第一代SLA高多了，設(shè)備體積小，做工也比較不錯。得益于開源的樹莓派硬件和軟件，脫機(jī)打印或者無線控制打印都實(shí)現(xiàn)了。

機(jī)器代號或者廠家包含：wanhao、KLD1260、YLD01、斯泰克、zhiyao、諾瓦、Easy3D.。。。。當(dāng)然還有其他不同解決方案。主要取決于采用不同屏幕作為透光的掩膜，LCD下面一般都是405led燈作為背光。這里大家自行搜索吧。

SLA（光固化技術(shù) ）的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

精度高。很容易達(dá)到平面精度100微米，優(yōu)于第一代SLA技術(shù)，和目前桌面級DLP技術(shù)有可比性

價(jià)格便宜。主要對比前代技術(shù)的SLA和DLP，這個性價(jià)比極其突出。

結(jié)構(gòu)簡單。因?yàn)闆]有激光振鏡或者投影模塊，結(jié)構(gòu)很簡單，容易組裝和維修