打印机

LCD技术的光固化3D打印机

发布时间:2022/8/5 16:09:03   

30多年前,3D打印面世那天,即是从光固化技艺SLA(激光扫描)平面光刻技艺发端的。因此光固化才是3D打印技艺的大哥。后来众人都晓得的reprap的开源技艺,让FDM的熔融挤出技艺走向群众,SLS的烧结技艺,非常做为金属烧结,使3D打印走向高端运用。光固化自己也进展也数见不鲜。

光固化干流技艺,第一代SLA,行使紫外激光(nm或nm)为光源,用振镜系统来操纵激光光斑扫描,扫过之处的液体树脂就取舍性固化了。第二代DLP紫外数字投影技艺,行使nm光源,经过德州仪器的数字微镜技艺,取舍性的将面光源投射到液态树脂使之固化。个中DLP技艺包含台甫鼎鼎的速率快倍的CLIP延续打印技艺。悉数光固化技艺的z轴方位分为两种计划:桌面型都是光源不才,经过窗口和离型膜,成型往上拉出来;产业大型的都是光源在上,成型下降到液面如下,液面不须要离型膜。二、LCD技艺的光固化详解光固化技艺,除了SLA激光扫描和DLP数字投影,暂时产生了一种新的技艺,即是行使LCD做为光源的技艺。LCD打印技艺,最简明的知道,即是DLP技艺的光源用LCD来替代。咱们能够回首光固化技艺的特点,每一个光固化技艺的重点都是盘绕光源题目的管理计划,从激光扫描的SLA,到数字投影的DLP,再到最新的LCD打印技艺。很有事理的告知你,原来LCD技艺分为两种,两种还不相同。其分界限即是光源波长,一个是nm紫外,一个是-nm看来光。LCD掩膜光固化:用nm紫外光(和DLP相同),加之LCD面板做为取舍性透光的技艺,是LCD掩膜技艺(LCDmasking)或许行业里有许多各自的名字,譬喻取舍数字光责罚(mDLP),液晶DLP技艺,紫外掩膜固化等等。LCD掩膜技艺从年就有人发端研发。有趣味能够搜到最先的创客用通俗电脑LCD显示器去掉背光板,加之的LED灯珠做背光,试着打印uv树脂。z轴的管理计划不过是滑块,丝杠和步进机电,机电启动板均能够用单片机类或许暂时FDM最风行的RAMPS板管理计划。LCD的启动原来和悉数显示器的启动相同,VGA或许hdmi接液晶启动板再接LCD面板,背光用nm灯胆或许LED阵列,加胶卷镜片来匀称散布光照。

第一个贸易用的LCD掩膜3D打印机密究查到iboxnano,年的一个较为胜利的kickstarter众筹项目。

台最小的3D打印机,第一个最肃静的打印机等等。这个机械益处很赶上,比从前的DLP要好些。不够是,一个是打印尺寸过小,3寸屏幕。第二个打印精度太差,微米的平面内精度,由于谁人LCD屏幕的分辩率是对照低的。相同是kickstarter的一个项目,自然走光仍旧好像iboxnano强调的,价钱低廉但技艺好,又是高精度面成型的光固化,技艺老练度也很好,参数很感动,非常是速率方面。自然好像悉数桌面级其它光固化打印机,这个是上拉式,树脂槽上面是LCD板,再上面是背光。暂时国内好几家险些同时推出5.5寸2k屏幕的LCDMasking旨趣打印机,最大的特点即是,众人都用的5.5寸夏普某款*分辩率的屏幕。听说这款屏幕价钱低廉,分辩率高,最有价钱的一点是,本事受高达几百小时nm近紫外光的糟蹋。打印机也许长上面如此。益处很显然,树脂低廉,机械也不贵,精度比第一代SLA高多了,设平面积小,唱工也对照不错。获利于开源的树莓派硬件和软件,脱机打印或许无线操纵打印都完成了。

机械代号或许厂家包含:wanhao、KLD、YLD01、斯泰克、zhiyao、诺瓦、Easy3D.....自然再有其余不同管理计划。首要取决于采纳不同屏幕做为透光的掩膜,LCD上面寻常都是led灯做为背光。这边众人自行搜寻吧。上头列了这类打印机的许多例子,归纳一下优缺陷:益处:精度高。很简明抵达平面精度微米,优于第一代SLA技艺,和暂时桌面级DLP技艺有可比性价钱低廉。首要对照前辈技艺的SLA和DLP,这脾气价比极为赶上。机关简明。由于没有激光振镜或许投影模块,机关很简明,简明组装和修理树脂通用。由于采纳nm背光,悉数DLP类的树脂或许大部份光固化树脂理论上均能够兼容。惟独当心某些SLA专用树脂,不肯定兼容性很好,首要怕暴光不够。同时打印多个零件不阵亡速率。由于这个和DLP技艺相同,是面成型光源。缺陷:LCD可选范畴很少:这个技艺关键部件LCD,须要对光有很好的取舍性透过,还要经得住几十瓦LED灯珠的数小时高强度烘烤,再有散热和耐温功能的检验。因此不是每款LCD屏都能用的上。以上管理计划曾经管理LCD取舍这个紧要题目了。同时,发起用户做好销毁LCD屏虚改换的情绪筹备。这个LCD屏是易耗件。

LCD打印行使历程中老化。打印尺寸偏小:这个原来没毛病,桌面机械嘛,比起DLP机械或许桌面激光SLA机械照旧各有千秋的着末一点是益处也是缺陷:这些技艺是开源的,技艺壁垒低简明仿造,众人能同享或许DIY这类机械,只需你找到适宜的屏幕。看来光固化:另一种即是visiblelightcure,简写VLC,全部抛却从前悉数光固化务必行使紫外光的前提,行使通俗光(看来光,nm-nm)就能够使树脂固化,完成打印。按旨趣分辨即是光源再一次晋级,用通俗的LCD显示面板,不加任何改装或改背光,直接做为光源。自然,看来光固化不光限制于LCD屏幕,能够扩充就任何显示器(等离子,CRT,背投,LED阵列,OLED)和任何投影(DLP,3LCD,SimpleLCD,LCoS)以及其余任何显示技艺(激光扫描成像,光纤阵列等等)。它和上头LCDMasking的技艺差别有两个:1.行使通俗LCD屏幕,无需改背光2.能够行使投影或其余显示设立做光源上头第一点扩充来,即是手机平板的屏幕上头第二点扩打开来,假若行使投影,即是相像DLP技艺,但不必德州仪器的DLP芯片。

Olo是第一个行使手机屏幕完成光固化的耗费级打印机,是众筹网kickstarter里边智能硬件的明星项目。OLO很好的呈现了VLC技艺对光源的不同请求,因此通俗智专家机的大屏幕都能成为打印机的光源。再有一个益处即是手机自己集成主板硬件和打印软件,那打印机就不必再装这些了。简明来讲,这个光固化打印机,贵的那一半曾经在你手机里(操纵主板,光源,软件),低廉的那半个在谁人黑盒子里(z轴平台,树脂槽,遮光罩)。我总以为这个和谷歌的cardboardbox的VR盒子具体异途同归!OLO打印机对用户的意义,在于3d打印机投入群众耗费,成为智能硬件。能够预感到,基于VLC树脂的3D打印机也会越来越多,重点特点即是行使各式耗费级群众化的显示设立,比方平板电脑的屏幕,家用投影仪,或许手机电脑的投影仪。因此也不希奇,平板电脑变成打印机的项目曾经在海外众筹了。着末先容一下潘多拉。寰球范畴内,用看来光技艺的厂家,photocentric是第一个,潘多拉是第二个,暂时OLO权且算第三个。潘多拉暂时曾经有量产机型。最新的是一款性价比高的10寸屏幕机械,在约宽幅内里完成约2千个像素,精度抵达微米。暂时针对创客供给了整机计划和DIY套件计划。

三、LCD光固化3D打印机回首和预计在3D打印技艺里,干系于进展十多年的FDM老练技艺和中高端运用上风显然的SLA和DLP技艺,LCD技艺才刚才发端。算上年第一个DIY设立或许年第一个贸易产物,才几年时光,因此老练度远没有其余技艺老练,设立类别也寥若晨星。思考到自己LCD显示技艺进展也才是近十多年来百尺竿头的,以其为重点的这个3D打印技艺才刚才起步也不够为怪。为甚么早时间固化从SLA激光扫描发端?由于那时最佳的光源惟有激光,强度高,聚焦细,还能被振镜操纵扫描。同时SLA技艺依赖大范畴投入的高端产业激光技艺。一旦激光技艺老练了,咱们获得了光驱技艺,激光测距技艺,激光切割和雕塑,再有激光(纸张)打印机,激光笔演示,自然再有咱们商议的激光SLA打印。因此说激光老练和群众化,给咱们带来了不同业业的冲破性进展。不过这个冲破在20年前就产生了。

激光SLA进展十多年年后才有DLP投影技艺,因而暂时光固化打印的许多冲破都在DLP的3D打印上。DLP技艺赶上特点,一个是延续暴光,一个是面成型。这边包含carbon3D的延续固化CLIP技艺,速率抵达百倍。CLIP务必采纳延续暴光,惟有DLP能做到,因此这是很紧要的前提前提。同时DLP的面成型促成了许多有特点的机械,譬喻许多珠宝级的机械只可用DLP的旨趣,才具抵达微米如下的精度。SLA固有光源亮斑太大,或许小亮斑扫描时光过长,不恰当超高精度打印,同时这点也限制SLS技艺(都要激光嘛);那FDM之类的精度就加倍能干为力。反过来,DLP束缚了大尺寸打印的大概性。为甚么呢?由于险些悉数DLP都是用德州仪器的DMD芯片。只需德州仪器不肯意(或许不争气),那末咱们的DLP光源就一贯逗留在分辩率左右。因而许多DLP机械就犯了谁人不行躲避的毛病:要末打印大而毛糙,要末小而邃密,老是鱼和熊掌不能兼得。由于x轴上那戋戋0个像素,拉大了就颗粒粗,邃密了就范畴小;y轴同理。z轴不商议,放10微米的精度都没题目。因此说DLP就卡在德州仪器的尿性上。自然在德州仪器99%的操纵除外,咱们再有其余DLP选手,我所晓得的有国内的闻亭泰。指望能成为一匹黑马,起码攻破操纵。LCD固化技艺稍晚于DLP技艺。由于众人晓得咱们群众的显示技艺包含面板和投影两大类,都是十多年前进展的。DLP恰巧偷了个空,能够经受和责罚nm的光波,因而有了3d打印的DLP技艺。同理,多数LCD面板也偷了个空,能忍耐nm紫外,因而有了LCDmasking这个技艺。自己没偷这个空,可是把这个窗口夸大了,让-nm悉数的光记号都来完成光固化3D打印。不论是不是是nm照旧看来光,LCD技艺到底会攻破DLP的谁人魔咒(大而粗/小而精)由于如今曾经有许多价钱低廉量又足的LCD机械直接采纳2K屏幕的。

这边不得不提到LCD技艺的一个硬伤:光效率没有DLP高。凡是经过加大nm灯的亮度来抵达更多光通量,或许通俗光通量的看来光LCD协做高敏锐树脂,获得的固化速率不能和DLP的成型速率比拟的。有个实践参考值,相同微米厚固化,DLP是零点几秒到几秒,nm紫外LCD或许看来光LCD须要十几秒到几十秒来固化。这边引出一个新的管理计划,用DLP除外的投影加之看来光技艺抵达一秒之内的高速率,投影能够同时抵达高速率,大尺寸,高精度,再有低成本。具体完满,但暂时还没有贸易化。综上所述,SLA竞走起步较早,但进展受重点器件和专利限制。DLP起步较晚,但越来越呈现出其雄壮上风,惟一的题目是这架马车惟有德州仪器一人控制。LCD起步更晚,可是抽芽,还涉及不到干流设立的门坎,干系技艺老练度高,他日将振奋直追。自然,光固化技艺,重点题目光源除外,再有软件,主动化,运用和产业许多配套题目。另一个重点题目,光固化树脂,也是一个重点技艺。来历:潘多拉做家:唐天

温暖提醒:99元,《年华夏3D打印格局》白皮书正式发表

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