【光固化技術介紹】一次搞懂 DLP、SLA、LCD 的差異

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10

May 2024

【光固化技術介紹】一次搞懂 DLP、SLA、LCD 的差異

【光固化技術介紹】一次搞懂 DLP、SLA、LCD 的差異

 

 

常見的光固化技術

 

在現代製造和快速成型領域,光固化技術已經成為一個重要的工具,能夠以極高的精度和速度創建複雜的三維物體。

 

其中,DLP(數位光處理)、SLA(激光光固化)和 LCD(液晶光固化)是三種常見的光固化技術。儘管它們都在相同的基本原理下運作,但在實際應用中,它們存在著一些顯著的差異。以下將詳細介紹這三種技術之間的主要差異。

 

 

 

 

 

關於 DLP 數位光處理技術

 

 

                                            a.自下而上的成型平台


              b.自上而下的成型平台 

DLP技術使用一個稱為數位微鏡陣列的裝置,其中包含數百萬個微小的反射鏡片。這些鏡片可以根據模型的需求在光學層面上反射光,從而將光束定向到固化樹脂上。

 

這使得DLP能夠同時固化整個圖層,因此在一定程度上加快了打印速度。然而,由於使用了反射鏡片陣列,可能會在最終成品中產生微小的像素化效果。

 

 

 

 

優點:

  1. 高速打印: DLP技術能夠同時固化整個圖層,因此具有較快的打印速度,特別適合大批量生產。
  2. 多材料選擇: DLP可以適應多種不同特性的樹脂材料,從而滿足不同的應用需求。
  3. 可適應不同層高: DLP能夠根據需要調整每個圖層的固化厚度,實現不同的打印品質和速度。
  4. 對比度優勢: DLP的投影系統使其對於具有較低對比度的部分有較好的表現。

缺點:

  1. 有限細節: 因為採用像素列印,相比於其他光固化技術,DLP在某些細節和表面可能稍微遜色。       ⇦ EnvisionTEC 擁有抗鋸⿒和像素位移技術
  2. 複雜幾何難以處理: 對於具有複雜幾何形狀的部分,DLP可能需要更多的支撐結構,並可能較難處理。

 

應用範圍:

  • 快速成型: DLP技術在快速成型領域廣泛應用,用於創建原型、模型和零件。
  • 珠寶和藝術品: 由於其較快的打印速度,DLP技術被用於創建珠寶、藝術品等細節要求較高的物品。
  • 牙科和醫療: DLP技術在牙科矯正器、牙冠等領域中得到應用,因為它能夠實現複雜的形狀和細節。

 

總結: DLP技術通過使用數位微鏡陣列,能夠同時固化整個圖層,以實現快速且相對經濟的光固化。儘管在某些方面可能有一些限制,但DLP技術仍然是許多行業中的重要工具,為創意和生產效率提供了強大的支持。

 

 

 

關於 SLA 數位光處理技術

 

 

 

 

                SLA 原理圖

 

SLA技術使用一個激光束,它可以精確地照射到液態樹脂的特定點,從而觸發固化過程。由於使用了單一光束,SLA通常能夠實現更高的細節和表面質量。

 

然而,這種逐點照射的過程可能導致較長的打印時間,特別是對於複雜的物體。

 

 

 

 

優點:

  1. 高細節和表面質量: SLA技術能夠實現高度細緻的細節和優美的表面質量,非常適合需要高度精確度的應用。
  2. 精確的控制: 激光束可以精確地照射到特定點,提供了更精確的控制,從而實現更高的打印精度。
  3. 少需支撐結構: SLA技術通常需要較少的支撐結構,因為激光束的精確性減少了部分支撐的需求。

缺點:

  1. 較長的打印時間: 逐點照射的過程可能導致較長的打印時間,特別是對於複雜的物體。
  2. 高成本: SLA打印機通常比某些其他光固化技術的打印機價格更高,且耗材成本也較高。
  3. 材料選擇限制: 雖然有多種材料選擇,但相較於其他技術,SLA的材料選擇可能相對有限。

 

應用範圍:

  • 原型製作: SLA技術在創建產品原型和概念模型方面非常常見,因為它能夠實現高細節和優質表面質量。
  • 醫療器械: SLA在醫療領域中用於製造醫療器械、假體和牙科模型,因為它能夠實現高度的精確度。
  • 藝術創作: 由於其高細節性能,SLA技術被藝術家用於創建細膩的藝術品和珠寶設計。

 

總結: SLA技術利用激光束精確地照射液體樹脂,實現高細節和優美的表面質量。雖然可能有一些成本和打印時間的限制,但SLA仍然是需要高度精確度和品質的應用領域的理想選擇。

 

 

 

 

 

 

 

關於 LCD 數位光處理技術

 


 

                 LCD 原理圖

 

LCD技術在液晶屏幕上投影出特定圖層的光模式,從而引導光束固化樹脂。與DLP不同,LCD技術不需要像素化的陣列,因此可以避免某些可能的像素化效果。

 

然而,與SLA相比,LCD可能在細節和表面質量方面稍微遜色。

 

 

 

 

優點:

  1. 較低的成本: LCD技術通常具有較低的初始投資和耗材成本,使其成為低預算選擇的一個理想選項。
  2. 相對快速的打印速度: LCD與DLP一樣都能夠實現較快的打印速度,因為可以一次性固化整個圖層。

缺點:

  1. 細節和表面質量較低: 與SLA相比,LCD技術可能在細節和表面質量方面稍微遜色。
  2. 後期維護成本高: 由於使用液晶屏幕,通常約列印500小時就必須更換。

 

應用範圍:

  • 教育用途: LCD技術的低成本使其適合用於學術或教育應用,例如學生創建原型或模型。
  • 原型和概念驗證: 對於需要快速驗證設計的原型,LCD技術提供了一種經濟實惠的方法。
  • 較大物體: 由於其較快的打印速度,LCD技術可以用於打印較大的物體,從而節省時間。

 

總結: LCD技術通過液晶屏幕投影出光模式,實現光固化過程。儘管在細節和表面質量方面可能有一些限制,但LCD仍然是低成本、較快打印速度的選擇,適用於多種應用,尤其是需要迅速產出且預算有限的情況。

 

 

 

 

 

 

光源 : SLA (雷射)  DLP、LCD (投影)

 

列印速度 : DLP = LCD >SLA

 

成本 : SLA > DLP > LCD

 

精細度 : SLA > DLP = LCD

 

 

 

總結來說,DLP、SLA和LCD這三種光固化技術在打印速度、細節度和成本等方面存在著差異。選擇哪種技術取決於特定的應用需求,包括所需的打印質量、打印速度和預算等。無論選擇哪種技術,光固化都為設計師和製造商提供了實現創意和生產效率的強大工具。

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