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。每一個(gè)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)。
LCD技術(shù)分為兩種,其分界線就是光源波長,一個(gè)是405nm紫外,一個(gè)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。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(dòng)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(dòng)其實(shí)和所有顯示器的驅(qū)動(dòng)一樣,VGA或者h(yuǎn)dmi接液晶驅(qū)動(dòng)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。
優(yōu)點(diǎn):
1、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
2、價(jià)格便宜。主要對比前代技術(shù)的SLA和DLP,這個(gè)性價(jià)比極其突出。
3、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
4、樹脂通用。由于采用405nm背光,所有DLP類的樹脂或者大部分光固化樹脂理論上都可以兼容。唯獨(dú)小心某些SLA專用樹脂,不一5、定兼容性很好,主要怕曝光不足。
6、同時(shí)打印多個(gè)零件不犧牲速度。因?yàn)檫@個(gè)和DLP技術(shù)一樣,是面成型光源。
缺點(diǎn):
1、LCD可選范圍很少:這個(gè)技術(shù)關(guān)鍵部件LCD,需要對405光有很好的選擇性透過,還要經(jīng)得住幾十瓦405LED燈珠的數(shù)小時(shí)高強(qiáng)度烘烤,還有散熱和耐溫性能的考驗(yàn)。所以不是每款LCD屏都能用的上。以上解決方案已經(jīng)解決LCD選擇這個(gè)重要問題了。同時(shí),這個(gè)LCD屏是易耗件。
2、LCD打印使用過程中老化。
3、打印尺寸偏?。哼@個(gè)其實(shí)沒毛病,桌面機(jī)器嘛,比起DLP機(jī)器或者桌面激光SLA機(jī)器還是半斤八兩的
最后一點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn):這些技術(shù)是開源的,技術(shù)壁壘低容易仿制,大家能共享或者DIY這種機(jī)器,只要你找到合適的屏幕。
還一種可見光固化就是visible light cure,簡寫VLC,完全放棄以前所有光固化必須使用紫外光的條件,使用普通光(可見光,405nm-600nm)就可以使樹脂固化,實(shí)現(xiàn)打印。按原理區(qū)分就是光源再一次升級,用普通的LCD顯示面板,不加任何改裝或改背光,直接作為光源。當(dāng)然,可見光固化不只局限于LCD屏幕,可以擴(kuò)展到任何顯示器(等離子,CRT,背投,LED陣列,OLED)和任何投影(DLP,3LCD, Simple LCD,LCoS)以及其他任何顯示技術(shù)(激光掃描成像,光纖陣列等等)。
它和上面LCD的技術(shù)區(qū)別有兩個(gè):
1、使用普通LCD屏幕,無需改背光;
2、可以使用投影或其他顯示設(shè)備做光源。
LCD技術(shù)有一個(gè)硬傷:光效率沒有DLP高。但凡通過加大405nm燈的亮度來達(dá)到更多光通量,或者普通光通量的可見光LCD配合高敏感樹脂,得到的固化速度不能和DLP的成型速度相比的。有個(gè)實(shí)際參考值,同樣100微米厚固化,DLP是零點(diǎn)幾秒到幾秒,405nm紫外LCD或者可見光LCD需要十幾秒到幾十秒來固化。這里引出一個(gè)新的解決方案,用DLP以外的投影加上可見光技術(shù)達(dá)到一秒以內(nèi)的高速度,投影可以同時(shí)達(dá)到高速度,大尺寸,高精度,還有低成本。