光固化3D列印原理解密!SLA、DLP、LCD列印技術比較! | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
2021年7月24日—從光固化3D列印這個名稱可知該技術包含光固化與3D列印兩個概念,而3D列印基本概念就是將列印物件切成一層層平面(稱為切片),接著讓列印設備印製平面圖案, ...
近幾年3D列印技術發展蓬勃,就算沒接觸過3D列印,也多少聽過3D列印這項技術。相較一般印表機只能在紙張平面上列印,3D列印技術能夠直接印出實體!這怎麼做到的呢?而3D列印技術發展至今也有不同分支,今天就來為各位介紹光固化3D列印這項技術的原理!
什麼是光固化3D列印?從光固化3D列印這個名稱可知該技術包含光固化與3D列印兩個概念,而3D列印基本概念就是將列印物件切成一層層平面(稱為切片),接著讓列印設備印製平面圖案,每印完一層就往上印製新的平面圖案,持續堆疊直到列印物件完成,如圖1所示。
圖1 3D列印原理示意圖[1] 而光固化指的則是成形方式,指的是光敏樹脂在特定光源下固化的特性。因此,當某層樹脂在呈現特定圖案的光源照射下固化,如果接著照射下一層樹脂並不斷堆疊,就能列印出實際的3D物體,此為光固化3D列印技術原理,實際成形過程可參照下列影片。SLA技術原理
SLA為Stereolithography縮寫,機台組成簡圖可參考圖2。從Fig.2可知機台包含雷射光源、XY方向掃描鏡、樹脂儲存槽、移動平台等元件。基於XY方向掃描鏡角度偏擺,雷射光會掃描對應圖案,被照射到的樹脂便會固化成薄片,此時再透過移動平台讓薄片移動一個層厚,再繼續掃描新的樹脂,不斷重複此步驟就能得到列印物件。
圖2 光固化3D列印原理簡圖 – SLA[2] 相較於等等要介紹的DLP與LCD,由於雷射光軌跡具有連續性,故列印物件上並不會有像素點存在,表面較為光滑。然而雷射光點的點狀掃描方式使其列印速度普遍較慢,列印範圍也較小,價格普遍昂貴。 DLP技術原理DLP為digital light processing縮寫,使用的是數位投影技術,機台組成可參考圖3。DLP的機台組成跟SLA差別不大,主要差異為SLA的XY方向掃描鏡被DLP投影機取代,而DLP投影機的關鍵元件為DMD數位鏡列,這些微型鏡子陣列透過電訊號改變偏轉角度,用來控制顯示畫面的像素,進而達到畫面呈現...
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