光固化D打印的几种技术
三d打印的基本概念
三d打印的基本概念
三D打印(3D Printing)是一种快速制造技术,也被称为增材制造(Additive Manufacturing)。
它是一种将数字模型转换为实际物理对象的过程,通过层层堆积材料来构建三维物体。
三D打印的基本概念包括以下几个方面:
1.数字建模:首先,需要使用计算机辅助设计(CAD)软件来创建或获取三维模型。
这个数字模型可以由设计师自行设计,也可以从网络上下载或使用3D扫描仪创建。
2.切片:一旦有了数字模型,需要将其分割成许多分层,每一层都代表了将要在实物打印过程中添加的材料层。
这个过程称为切片,使用专业的切片软件完成。
3.打印过程:使用三D打印机,根据切片生成的信息,逐层添加材料来构建物体。
三D打印机通常使用塑料、金属、陶瓷等材料,具体的打印过程根据打印技术的不同而有所差别,例如熔融沉积成型(FDM)、光固化成型(SLA)等。
4.后处理:完成打印后,可能需要进行后处理,如去除支撑结构、研磨、喷涂等,以达到最终的要求和外观。
通过三D打印技术,可以制造出各种复杂结构、个性化定制的物体,广泛应用于制造、航空航天、医疗、建筑和艺术等领域。
D打印技术简介演示
军事
建筑
三、现状与前景
发展现状 现在三D打印技术还不够成熟材料特定、造价高昂其精度约
为0.一毫米打印出的还都处于模型阶段真正用于生活应用的 还并不多 世上最小的三D打印机:维也纳技术大学的化学研究员和机械 工程师研制的这款迷你三D打印机只有大装牛奶盒大小重量约 三.三磅约一.五公斤造价一二00欧元约一.一万元人民币
三D打印机会根据这些数字切片喷涂一层层薄型层 用特殊的胶水将连续的薄型层面堆叠起来
一个固态物体成型
二、原理及优缺点
二、原理及优缺点
二、原理及优缺点
……
节约材料 减少了材 料的浪费
灵活可根 据需要打印 任何物品
精密打印 的零件更 精细轻盈
二优点
便捷装置 可大可小
生产率高 而生产成本低
二、原理及优缺点
三D打印业行业标准统一后可形成产业链进一步 提高生产速度扩大生产
最大的三D打印机:华中科技大学史玉升科研团队研发出全球 最大的三D打印机这一“三D打印机”可加工零件长宽最大尺 寸均达到一.二米从理论上说只要长宽尺寸小于一.二米的零件 高度无需限制都可通过这部机器“打印”出来 打印色彩最多的三D打印机:美国三DSystems公司二0一三年 五月上市的ProJet x六0系列三D打印机颜色数达到六00万色 以上三D Systems称这一水平“可将‘Adobe Photshop’上 能表现的颜色最大再现九0%”
一、起源及产生
三打印技术是一种以数字模型文件为基础运用粉末 状金属或塑料等可粘合材料通过逐层打印的方式来构造
D物体的技术三D打印机则出现在上世纪九0年代中期即一种利
用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置它与普通打印机工 作原理基本相同打印机内装有液体或粉末等印材料与电脑连 接后通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来最终把计 算机上的蓝图变成实物如今这一技术在多个领域得到应用人 们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等
Formlabs 光固化3D打印机Form 3详解什么是光敏树脂?
Formlabs 光固化3D打印机Form 3详解什么是光敏树脂提到光固化3D打印机,顿时感觉眼前一亮,确实得亮啊,它使用的就是紫外光或者其它光束来固化液体的光敏树脂的。
光敏树脂,字面意思来讲就是对光敏感的树脂材料,光照射后会快速固化。
高深点讲,光敏树脂是由光引发剂,单体聚合物与预聚体组成的混合物,这种材料可在特定波长紫外光聚焦下完成固化。
光敏树脂材料。
一般用于SLA/DLP机型之中,我最喜欢的机器了。
使用光敏树脂材料打印出来的物品,表面较为光滑、成型质量高,所以许多DLP机型被定位为珠宝级别。
光敏树脂的特性光敏树脂一般是液化状态,使用该材料打印物体一般具备高强度、耐高温、防水等特点。
然而,光敏树脂材料长期不使用容易导致硬化,并且该材料具备一定的毒性,在不使用的状态下需要对其进行封闭保存。
此外,光敏材料价格较贵,由于使用时需要将其倒进器皿内,所以容易导致浪费的现象。
光敏树脂的应用光敏树脂材料的3D打印的成品细节很好,表面质量高,可通过喷漆等工艺上色。
但是光敏树脂打印的物品如果长时间曝露在光照条件下,会逐渐变脆。
这种材料多用于打印对模型精度和表面质量要求较高的精细模型,比方说手办,首饰或者精密装配件等等。
光敏树脂的种类光敏树脂材料尚有许多不同的类别,细分的光敏树脂材料根据配方或者制作方式的不同呈现出不同的性能,同时适合应用于不同的领域。
Castable树脂Formlabs公司针对其生产的Form 3以及Form 2 3D打印机推出过多款性能不一的光敏树脂材料。
Castable树脂是Formlabs推出的一款专为熔模铸造设计的材料,该材料可用于制作珠宝首饰、金属制品等。
据Formlabs表示,Castable树脂打印物体表面较为光滑。
DLP与SLA光固化3D打印机有什么区别
DLP与SLA光固化3D打印机有什么区别市场上有许多不同的3D打印技术。
熟悉每一种的细微差别有助于弄清最终你对打印成品期望,从而最终确定哪种技术适合你的特定需求。
DLP及SLA 3D打印技术都是利用光敏树脂3D打印的两个见的过程。
树脂3D打印机广泛用于生产高精度的原型和零件,这些原型和零件由一系列具有优良功能和光滑表面光洁度的高级材料制成。
这两种技术曾经是复杂且成本高昂的,但由于技术已经成熟,如今的小型台式DLP 或SLA 3D打印机都比以往便宜,并且能生产出工业品质的零件,由于材料种类选择很多,所以打印出来的物件可以迎合不同需求。
本文章内容目录:什么是光固化3D打印技术什么是DLP 3D打印技术什么是SLA 3D打印机DLP与SLA光固化3D打印机有什么区别?什么是光固化3D打印技术有些人可能听过光固化3D打印机,但不知道原来光固化3D打印机也有分SLA和DLP。
这两者有什么分别呢?首先先说说什么是光固化3D打印技术,它的原理都是以都是以逐层逐层打印的方式把物品打印成型。
至于用的打印物料有别于FDM3D打印机的一卷卷胶丝。
光固化3D打印机所使用的打印材料是液态光敏树脂。
这种光敏树脂接触光是时会产生化学作用而固化。
光固化3D 打印机就是透过把光线射到液态光敏树脂上,从而打印出一个实体模型。
而在精度上,利用光固化技术所打印的物件比FDM或其他打印打印技术打印的物件更仔细,适合制作精细的模型,例如珠宝Prototype,精细部件等等。
光固化3D打印技术分为两种,分别是DLP 打印技术和 SLA 打印技术。
这两种3D打印技术的最主要分别是它们把光线射到打印物料光敏树脂的方式。
什么是DLP 3D打印技术DLP (Direct Light Processing)光固化3D打印机内置了一个光线投射器,DLP 3D打印机是使用投影器把光投射到打印材料光敏树脂上令树脂固化。
由于以层叠式打印,3D模型首先会被3D打印软件打横地切成一层层,然后利用DLP 的投影机把层3D模型的形状图案光线一整层地投射到液态光敏树脂上,令光敏树脂光固化及成型,层打印完后,打印平台会升高所以被打印的物件亦会同时升高,然后投影器会再投射下一层3D模型的形状图案到光敏树脂上,如此反覆层叠式打印最终把物件打印成型。
3d打印技术分类
3d打印技术分类一、3D打印简介1.3D打印概念3D打印(3D Printing),三维打印,相对于传统减材加工制造技术,3D打印是增材制造,是快速成型技术的一种,是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或者塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印技术起源可以追溯到19世纪末的美国,学名为“快速成型技术气直到20世纪80年代才出现成熟的技术方案,面向企业级的用户。
今天,尤其是MakeBot系列以及REPRAP开源项目的出现,使得越来越多的爱好者积极参与到3D打印技术的发展和推广中。
传统喷墨打印机工作过程是通过计算机发出打印控制指令,喷墨打印机把计算机传送过来的文件,通过将一层墨水喷到纸的表面以形成一幅二维图像。
3D 打印也是这样,通过单击控制软件中的“打印”按钮,控制软件通过切片引擎完成一系列数字切片,然后将这些切片信息传送到3D打印机上,后者会逐层打印,然后堆叠起来,直到一个固态物体成型。
2.发展历史19世纪末,由于受到两次工业革命的刺激18~19世纪欧美国家的商品经济得到了飞速的发展,为了满足科研探索和产品设计的需求,快速成型技术从这一时期已经开始萌芽。
2012年4月,英国著名经济学杂志The Economist一篇关于第三次工业革命的封面文章全面地掀起了新一轮的3D打印浪潮,以编年史的形式简述了3D打印技术的发展历程:1892年,Blanther首次提出使用层叠成型方法制作地形图的构想。
1940年,Perera提出可以沿等高线轮廓切割硬纸板然后层叠成型制作3D地形图的方法。
1972年,Matsubara在纸板层叠技术的基础上首先提出使用光固化材料,光敏聚合树脂涂在耐火的颗粒上面,然后这些颗粒将被填充到叠层,加热后会生成与叠层对应的板层,光线有选择地投射到这个板层上将指定部分硬化,没有扫描的部分将会使用化学溶剂溶解掉,这样板层将会不断堆积直到最后形成一个立体模型,这样的方法适用于制作传统工艺难以加工的曲面。
DLP光固化3D打印技术原理及优点分析
DLP光固化3D打印技术原理及优点分析
DLP光固化3D打印技术是一种快速制造技术,它是建立在传统光固化3D打印技术的基础上而发展起来的。
DLP光固化3D打印技术通过固化樹脂来制造物体,其原理是使用一种被称为DLP(Digital Light Processing,数字光处理)的液晶显示技术,这种技术通过光源和LCD屏幕来产生光线,光线透过工作区中充满光固化樹脂液的透光底板,然后光线被反射反射到工作区中,通过紫外线光源照亮,光固化樹脂开始逐层累积,最终形成所需的零件,这是一种高效、耗材量较低、成本低廉的制造技术。
相比其他制造方法,DLP光固化3D打印技术具有以下优点:
1. 制造速度快
DLP光固化3D打印技术的制造速度较快,通常在数小时内就能完成制造一个模型或样品。
此外,这种制造技术允许从多个方向同时制造多个模型,可大大提高制造速度和效率。
由于DLP光固化3D打印技术使用的是数字化技术,因此模型的精度比传统的手工制造精度更高。
此外,DLP光固化3D打印技术还能够制造出复杂形状和精细结构的组件,从而扩大了产品的设计空间和制造能力。
3. 制造成本低廉
DLP光固化3D打印技术可以在同等质量的情况下降低制造成本,因为使用的是光固化樹脂作为材料。
此外,它还可以有效地减少原材料和制造过程中的浪费和损耗,从而大大降低成本。
4. 制造灵活性高
DLP光固化3D打印技术可以快速制造不同形状和尺寸的产品或组件,并且可根据需求随时进行修改或调整。
这种灵活性使得制作适合每种需求的产品变得更加容易和快捷。
总之,DLP光固化3D打印技术拥有高效节能、高精度、成本低等优点,具有广泛的应用前景。
光固化D打印的几种技术
3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种以数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来制造产品。
逐层打印的方式来构造物体的技术。
1.DLP工艺一、DLP工艺的原理数字光处理(Digital Light Processing,DLP)是近年出现的3D打印技术,与SLA的成型技术有着异曲同工之妙,它是SLA的变种形式。
在加工产品时,利用数字微镜元件将产品截面图形投影到液体光明树脂表面,使照射的树脂逐层进行光固化。
DLP 3D打印由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化,速度比同类型的SLA速度更快。
这项技术非常适合高分辨率成型,代表是德国的Envisiontec公司。
SLA工艺主要是将特定强度的激光聚焦到3D打印材料的表面,使其凝固成型。
SLA成型主要是点到线、线到面逐渐成型的过程。
与SLA不同,DLP技术主要利用DLP投影,投影过程中将整个面的激光聚焦到3D打印材料表面。
所以DLP技术的机型打印速度更快。
优点光固化3D打印机的几种技术1)产品性能与SLA工艺相近,成型速度更块。
缺点2)受数字光镜分辨率限制,只能打印尺寸较小产品。
3)因为使用的光源是投影仪,所以他的使用寿命比较短,到一定的时间就必须更换。
他的更换成本也比较贵。
2.SLA工艺一.SLA工艺原理在液槽中充满液态光敏树脂,其在激光器所发射的紫外激光束照射下,会快速固化(SLA 与SLS所用的激光不同,SLA用的是紫外激光,而SLS用的是红外激光)。
在成型开始时,可升降工作台处于液面以下,刚好一个截面层厚的高度。
通过透镜聚焦后的激光束,按照机器指令将截面轮廓沿液面进行扫描。
扫描区域的树脂快速固化,从而完成一层截面的加工过程,得到一层塑料薄片。
光固化3d打印支撑技巧
光固化3d打印支撑技巧嘿,朋友们!今天咱来聊聊光固化 3D 打印支撑那些事儿。
你知道吗,光固化 3D 打印就像是一场神奇的魔法,能把我们脑海中的想象一点点变成现实。
但要是没有支撑技巧,那可就容易出乱子啦!这就好比盖房子,没有稳固的架子,房子能盖得起来吗?咱先来说说为啥要有支撑。
你想想,打印的时候有些地方是悬空的呀,如果没有支撑,那不就跟空中楼阁似的,随时可能垮掉。
而且,合适的支撑还能保证打印的精度和质量呢!这可不是开玩笑的哟!那怎么来弄这些支撑呢?这可得好好琢磨琢磨。
就像走钢丝的人手里得拿着平衡杆一样,支撑也得恰到好处。
不能太多,太多了浪费材料不说,后期处理也麻烦得很;但也不能太少,太少了就起不到作用啦。
比如说,在一些复杂的模型结构中,你得根据它的形状和角度来设计支撑。
这可不能马虎,得像老工匠一样细心。
有时候一点点偏差,可能就会导致整个打印失败。
哎呀,那可真是让人欲哭无泪呀!再比如说,不同的材料可能需要不同的支撑方式呢。
就跟人穿衣服一样,得合身才行呀。
有的材料比较脆,那支撑就得温柔点;有的材料比较软,那支撑就得更牢固些。
还有哦,在打印过程中,你还得时刻关注着支撑的情况。
万一有什么松动或者变形,得赶紧想办法调整。
这就跟照顾小孩子似的,得时刻留意着。
另外,在拆除支撑的时候也得小心。
别一不小心把打印好的模型给弄坏了,那可就得不偿失啦!就像拆礼物一样,得轻手轻脚的。
总之呢,光固化 3D 打印的支撑技巧可太重要啦!它就像是幕后英雄,默默保障着整个打印过程的顺利进行。
咱可得把它掌握好,才能让我们的创意完美呈现呀!大家可别小瞧了这些支撑技巧,它真的能让你的打印作品更上一层楼呢!所以,还等什么呢?赶紧去试试吧!。
液态树脂光固化3d打印技术原理
液态树脂光固化3d打印技术原理
液态树脂光固化3D打印技术,也称为光固化3D打印或SLA (Stereolithography)技术,是一种基于液态光敏树脂的3D打
印技术。
以下是液态树脂光固化3D打印技术的原理:
1. 光敏树脂:使用光敏树脂作为材料。
这种树脂可以通过紫外线照射引发光化学反应,使其固化成实体物体。
2. 光源:使用紫外线激光器或LED光源作为光固化的源。
这
些光源会发射具有特定波长(一般为365 nm至405 nm)的紫
外线光束。
3. 光固化过程:当液态光敏树脂受到紫外线照射时,树脂中的光敏分子被活化,发生光化学反应。
这个反应会引发单体分子或聚合物链之间的交联反应,使树脂分子逐渐固化成固体结构。
4. 建立物体层:3D打印机中有一个平台,将液态光敏树脂倒
入其中。
平台会缓慢地被往上移动,将光源的光束照射到树脂层上。
当光束照射到树脂上时,被照射到的部分会固化成固体。
然后,平台会再次下降,准备下一层的打印。
5. 循环重复:持续不断地重复上述步骤,直到整个物体被打印完成。
每一层都是通过照射和固化液态树脂完成的,通过叠加这些层逐渐建立起最终的3D打印物体。
液态树脂光固化3D打印技术具有高精度、细节丰富和快速的特点。
它在快速原型制作、医疗器械、珠宝、工业设计等领域有广泛应用。
光固化3d打印机原理
光固化3d打印机原理
那我们常见的光固化3D打印机有哪些呢,其实有三种,它们就是SLA,DLP,LCD光固化3D打印机,以下是它的原理还有它们相互间的对比。
一、SLA光固化3D打印机
SLA成型的基本原理,主要就是利用紫外激光为光源,再用振镜系统来控制激光光斑扫描,激光束会在液体树脂表面上先画出一个物件形状,随后打印平台会下降一定距离,再让平台浸入液体树脂中,如此反复,形成实体打印。
二、DLP光固化3D打印机
DLP成型的基本原理,首先,模型会被3D打印软件横向切成一层层的,然后里面的投影机会把第一层模型的形状投射的树脂上,然后进行光固化成型,第一层成型后,便会将物件稍稍升高,投射下一层模型的形状到树脂上,如此反复,层叠式的打印出模型。
三、LCD光固化3D打印机
LCD的原理其实和DLP的差不多,只是其中DLP的光源是用LCD代替的。
它是LCD液晶板成像原理,利用光学投射穿过红绿蓝三原色滤镜过滤掉红外线和紫外线(红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用)后,再将三原色投射穿过三片液晶板上,合成投影成像。
光固化打印参数
光固化打印参数(原创版)目录1.光固化打印技术简介2.光固化打印参数的种类3.光固化打印参数的影响因素4.光固化打印参数的设置方法5.光固化打印参数对打印效果的影响正文光固化打印技术简介光固化打印技术,又称为紫外线固化打印技术,是一种利用紫外光束照射光敏材料,使其迅速固化的打印技术。
这种技术广泛应用于广告制作、艺术品复制、工业生产等领域,以其高效、环保、色彩鲜艳等特点受到业界的青睐。
在光固化打印过程中,参数的设置对于打印效果至关重要。
本文将详细介绍光固化打印的参数及其影响因素和设置方法。
光固化打印参数的种类光固化打印参数主要包括以下几种:1.曝光强度:曝光强度是指紫外光束对光敏材料照射的强度,通常用毫瓦特/平方厘米(mW/cm)表示。
曝光强度过大或过小都会影响打印效果。
2.曝光时间:曝光时间是指光敏材料在紫外光束照射下所需的时间,通常用秒(s)表示。
曝光时间过长或过短都会影响打印效果。
3.印刷速度:印刷速度是指打印机在单位时间内打印的长度,通常用米/小时(m/h)表示。
印刷速度过快或过慢都会影响打印效果。
4.温度和湿度:温度和湿度对光固化打印过程也有一定的影响。
一般来说,温度过高或过低,湿度过大或过小都会影响光敏材料的性能,从而影响打印效果。
光固化打印参数的影响因素光固化打印参数的影响因素主要包括:1.光敏材料的性能:不同的光敏材料对曝光强度、曝光时间和温度湿度的要求不同,因此在设置参数时要考虑光敏材料的性能。
2.打印设备的性能:打印设备的性能直接影响打印效果,因此在设置参数时要考虑打印设备的性能。
3.打印对象的特性:不同的打印对象对打印参数的要求也不同,因此在设置参数时要考虑打印对象的特性。
光固化打印参数的设置方法光固化打印参数的设置方法主要包括:1.根据光敏材料的性能和打印设备的性能,参考厂家提供的参数设置范围,进行初步设置。
2.通过试验打印,观察打印效果,逐步调整参数,以达到最佳效果。
3.在打印过程中,要定期检查打印效果,如有异常,及时调整参数。
3D打印技术之SLA(立体光固化成型法)
3D打印技术之SLA(立体光固化成型法)SLA(Stereo lithography Appearance),即立体光固化成型法。
SLA技术3d打印机的原理用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体。
SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料,工艺原理如图所示.其工艺过程是:首先,通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;其次,激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后, 当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后, 升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型,最后,将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入其它成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模.SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。
因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。
SLA 技术的优势1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验。
2。
由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具。
3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具。
4.使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本。
5。
为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核。
6。
可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化。
SLA 技术的缺陷1.SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高。
D打印利用光固化技术打印出复杂结构的关键原理是什么
D打印利用光固化技术打印出复杂结构的关键原理是什么D打印(Digital Light Processing,简称DLP)是一种基于光固化技术的三维打印方法,它能够制造出具有复杂结构和高精度的物体。
在D打印过程中,光固化技术起着至关重要的作用。
本文将详细解析D 打印利用光固化技术打印出复杂结构的关键原理。
1. 光固化技术简介光固化技术是利用紫外线辐射引发光敏感树脂发生化学反应而将其固化成实体的一种成型方法。
在DLP打印中,光固化技术通过特定的光源和光固化树脂,将数字模型转化为实体模型。
2. 光源选择与控制在DLP打印中,光源的选择对打印质量和效率起着重要的影响。
目前常用的光源包括高亮度LED和激光器。
光源的亮度和发光强度决定了打印速度和分辨率的高低。
3. 光固化树脂的选择与调控光固化树脂是DLP打印中另一个关键元素。
树脂的选择取决于打印的要求,如材料的韧性、耐热性和透明度等。
树脂的调控可以通过改变紫外线辐射的强度和时间来实现。
4. 数字模型与光固化树脂的配合在DLP打印过程中,数字模型需要与光固化树脂相配合,以实现预期的打印效果。
首先,将数字模型转化为DLP打印所需的格式,然后使用打印软件进行切片、定位、填充和支撑生成等操作。
最后,借助光固化技术,将切片生成的数据逐层固化,逐渐形成实体。
5. 光固化的关键原理DLP打印中的光固化原理可归结为两个关键步骤:感光和固化。
首先,通过光固化树脂中的光敏分子对紫外线的感光作用,将紫外线能量转化为化学能量。
随后,化学能量引发光敏分子与树脂中的单体发生反应,导致树脂分子间的交联,从而使树脂变为坚硬的固态。
6. 复杂结构的打印优势DLP打印技术能够打印出复杂结构的物体,主要得益于光固化技术的高精度和高速度。
光固化树脂的高分辨率和透明度使其有能力精确地复制数字模型的细节与曲线。
而数码投影技术的高速成像又能够快速固化树脂,提高打印效率。
7. 应用前景与挑战利用DLP打印技术制造复杂结构的应用前景广阔,涵盖了医疗、航空航天、汽车制造、建筑设计等诸多领域。
d打印技术之sla(立体光)
在SLA过程中,液态光敏树脂被倒入一 已固化的层面上再次覆盖一层液态树脂, 个容器中,激光束在液面按计算机指令 以便进行下一层的扫描和累积。这个过 逐层进行扫描,使树脂发生聚合反应形 程反复进行,直至整个工件完成。
成固化层。
SLA技术的特点
高精度
由于SLA技术采用激光逐层扫描 固化,因此可以获得高精度的 打印结果。
科研领域
在材料科学、生物医学、机械工程等学科中,SLA 技术可用于制造实验所需的样品和模型。
学生创新实践
通过SLA技术,学生可以自主设计和制造创新产品, 培养实践能力和创新思维。
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05 SLA(立体光)3D打印的实 际应用案例
工业设计领域
01
02
03
复杂零件制造
SLA技术能够制造出复杂 形状和结构的零件,广泛 应用于航空、汽车、电子 等工业领域。
功能测试模型
通过SLA技术快速制造出 产品原型,用于进行功能 测试和优化设计。
模具制作
在塑料、陶瓷等材料的模 具制作中,SLA技术能够 提高模具的精度和寿命。
光敏树脂材料在打印过程中通过 光聚合反应固化,形成精确的三
维结构。
光敏树脂材料的性能直接影响打 印成品的精度、强度和耐久性。
其他可用的材料
01
除了光敏树脂材料,SLA(立体光 )3D打印技术还可以使用其他可用 的材料,如陶瓷、玻璃、金属等 。
02
这些材料的加入可以扩展SLA(立 体光)3D打印技术的应用范围,满 足更多领域的需求。
光敏树脂材料选择
根据模型需求选择合适的光敏 树脂材料,确保打印质量。
打印开始
按照切片处理后的指令,逐层 进行打印。
激光光固化3D打印成型技术
武汉迪万S L A激光光固化3D打印成型技术一、简介激光光固化又称“光敏树脂选择性固化”;是采用立体雕刻Stereolithography原理的一种工艺;简称SLA;是最早出现的一种快速成型技术..二、SLA激光光固化工艺流程在树脂槽中盛满液态光敏树脂;它在紫外激光束的照射下会快速固化..成型过程开始时;可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度;聚焦后的激光束;在计算机的控制下;按照截面轮廓的要求;沿液面进行扫描;使被扫描区域的树脂固化;从而得到该截面轮廓的树脂薄片..然后;工作台下降一层薄片的高度;以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖;以便进行第二层激光扫描固化;新固化的一层牢粘结在前一层上;如此重复不已;直到整个产品成型完毕..最后升降台升出液体树脂表面;取出工件;进行清洗、去除支撑、二次固化以及表面光洁处理等..三、SLA激光光固化工艺优势1、表面质量较好;2、成型精度较高;精确度达到了25微米;3、系统分辨率较高;4、成型方式与结构复杂程度无关..四、应用领域SLA激光光固化快速成型技术适合于制作中小型工件;能直接得到树脂或类似工程塑料的产品..主要用于概念模型的原型制作;或用来做简单装配检验和工艺规划;由于SLA的成型方式与结构复杂程度无关;因此SLA比较适合做一些结构复杂的电子类产品;如电脑及周边产品、音响、相机、手机、MP3、掌上电脑、摄像机等..以及一些结构复杂的家电类产品;如电烫斗、电吹风、吸尘器等..五、快速成型样件图片六、后期处理除去未经固化的树脂后;还要对原型进行充分的后固化..由于是分层加工;所以模型表面有台阶纹..表面喷砂可以去除台阶纹;得到比较好的表面质量..成型方向对于台阶纹和成型时间影响很大..通常;沿着长轴方式;垂直成型会耗时较长但是台阶纹较小..而沿着长轴方式水平放置原型会缩短成型时间但是台阶纹会明显增多..喷漆可以使成型件更美观..七、支撑在制作过程中;如果原型的端部太薄弱;有必要生成支撑来托起原型..软件可以生成支撑结构;而支撑仅用来帮助成型..下面的三张图将说明为什么支撑是必须的:八、性能特点1、制作精度高;可以制作精度达到±0.10mm的产品;并且与工件的复杂程度无关..2、成型能力强;对细小的结构、扣位、装饰线均能成型..3、后处理效果逼真;这主要是因为光敏树脂硬度不高;易于打磨、修饰;并且制件本身的表面光洁度较好..4、材料的强度比ABS略差;不耐温;因此不适合做受力、受热的功能测试零件..武汉迪万form1+3D打印机使用图片:软件编辑准备打印激光固化后期处理快速成型样件图片。
lcd光固化3d打印原理
lcd光固化3d打印原理
lcd光固化3D打印原理是指通过利用液晶显示屏和紫外光固化技术实现三维打印的工作原理。
液晶显示屏作为关键组件,采用光固化树脂材料,结合紫外光源
和控制系统,实现物体立体打印的过程。
在这个过程中,首先,液晶显示屏正常工作时,在表面涂上一层特殊液晶材料。
此材料具有通过光束改变其物理形态的特性,可以被紫外光激活。
其次,通过控制系统将需要打印的三维模型设计好,并转化为液晶显示屏能够识别的数据。
当准备好后,紫外光源会发出紫外线光束,经过液晶显示屏。
由于液晶材料的特性,当来自紫外线的光束通过时,液晶材料会发生形态改变,从而使特定区域
的光线穿过或被阻挡。
这样,液晶显示屏上的层层光线与模型数据相结合,将设计好的物体逐层投影到光敏树脂材料上。
在光敏树脂受到光线照射后,紫外光的能量将使树脂发生固化反应,从而形成一个具体的物体。
这个固化过程在建构平台上的一层一层进行,直到整个三维模型完成。
最后,通过清洗和后处理,将打印出的物体从光敏树脂中取出,去除多余的树脂,使其达到所需的质感和外观。
总之,lcd光固化3D打印原理通过利用液晶显示屏控制紫外线光束的穿透与阻挡,结合光敏树脂的固化反应,实现了三维模型的逐层打印。
该技术的应用领域广泛,包括工业制造、医疗、艺术设计等,对于快速原型制作和个性化定制有着重要的意义。
d打印机分类
目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV 紫外线成型技术等。
3DP技术:采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术,通过将液态连结体铺放在粉末薄层上,以打印横截面数据的方式逐层创建各部件,创建三维实体模型,采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩,还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上,模型样品所传递的信息较大。
FDM熔融层积成型技术:FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。
一层成型完成后,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。
其成型材料种类多,成型件强度高、精度较高,主要适用于成型小塑料件。
SLA立体平版印刷技术:SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料,通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。
一层固化完成后,工作台下移一个层厚的距离,然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,直至得到三维实体模型。
该方法成型速度快,自动化程度高,可成形任意复杂形状,尺寸精度高,主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。
SLS选区激光烧结技术:SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末),然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。
该方法制造工艺简单,材料选择范围广,成本较低,成型速度快,主要应用于铸造业直接制作快速模具。
DLP激光成型技术:DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似,不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物,逐层的进行光固化,由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化,因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。
光固化3d打印树脂的表征手段
光固化3D打印树脂的表征手段主要有以下几种:
1. 光谱分析:通过红外光谱、紫外光谱等手段分析树脂的化学成分和结构。
2. 热分析:通过热重分析、差热分析等手段研究树脂的热稳定性和热分解行为。
3. 粘度测量:通过粘度计测量树脂的粘度,评估其流动性和可打印性。
4. 光学性能测试:通过测量树脂的折射率、透光率等光学性能,评估其对打印过程的影响。
5. 机械性能测试:通过拉伸、压缩、弯曲等试验测试树脂的力学性能,评估其作为3D打印材料的适用性。
这些表征手段可以帮助研究人员全面了解光固化3D打印树脂的性能和特点,为优化打印工艺和提高打印件质量提供依据。
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3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技
术的一种机器,它是一种以数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来制造产品。
逐层打印的方式来构造物体的技术。
1.DLP工艺
一、DLP工艺的原理
数字光处理(Digital Light Processing,DLP)是近年出现的3D打印技术,与SLA的成型技术有着异曲同工之妙,它是SLA的变种形式。
在加工产品时,利用数字微镜元件将产品截面图形投影到液体光明树脂表面,使照射的树脂逐层进行光固化。
DLP 3D打印由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化,速度比同类型的SLA速度更快。
这项技术非常适合高分辨率成型,代表是德国的Envisiontec公司。
SLA工艺主要是将特定强度的激光聚焦到3D打印材料的表面,使其凝固成型。
SLA成型主要是点到线、线到面逐渐成型的过程。
与SLA不同,DLP技术主要利用DLP投影,投影过程中将整个面的激光聚焦到3D打印材料表面。
所以DLP技术的机型打印速度更快。
优点
光固化3D打印机的几种技术
1)产品性能与SLA工艺相近,成型速度更块。
缺点
2)受数字光镜分辨率限制,只能打印尺寸较小产品。
3)因为使用的光源是投影仪,所以他的使用寿命比较短,到一定的时间就必须更换。
他的更换成本也比较贵。
2.SLA工艺
一.SLA工艺原理
在液槽中充满液态光敏树脂,其在激光器所发射的紫外激光束照射下,会快速固化(SLA 与SLS所用的激光不同,SLA用的是紫外激光,而SLS用的是红外激光)。
在成型开始时,可升降工作台处于液面以下,刚好一个截面层厚的高度。
通过透镜聚焦后的激光束,按照机器指令将截面轮廓沿液面进行扫描。
扫描区域的树脂快速固化,从而完成一层截面的加工过程,得到一层塑料薄片。
然后,工作台下降一层截面层厚的高度,再固化另一层截面。
这样层层叠加构成建构三维实体
优点
1)发展时间长,工艺成熟,应用广泛。
在全世界安装的快速成型机中,光固化成型系统约占60%。
2)精度很高,可以做到微米级别,比如0.025mm。
3)表面质量好,比较光滑:适合做精细零件。
缺点
1)需要设计支撑结构。
支撑结构需要未完全固化时去除,容易破坏成型件。
2)设备造价高昂,而且使用和维护成本都不低。
SLA系统需要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻。
3)光敏树脂有轻微毒性,对环境有污染,对部分人体皮肤有过敏反应。
4)树脂材料价格贵,但成型后强度、刚度、耐热性都有限,不利于长时间保存。
5)由于材料是树脂,温度过高会熔化,工作温度不能超过100℃。
且固化后较脆,易断裂,可加工性不好。
成型件易吸湿膨胀,抗腐蚀能力不强
6)成型速度相对DLP与LCD慢
3.LCD工艺
光固化技术,除了SLA激光扫描和DLP数字投影,目前形成了一种新的技术,就是利用LCD作为光源的技术。
LCD打印技术,最简单的理解,就是DLP技术的光源用LCD来代替。
我们可以回顾光固化技术的特点,每一个光固化技术的核心都是围绕光源问题的解决方案,从激光扫描的SLA,到数字投影的DLP,再到最新的LCD打印技术。
很有意思的告诉你,其实LCD技术分为两种,两种还不一样。
其分界线就是光源波长,一个是405nm紫外,一个是400-600nm可见光。
LCD掩膜光固化:用405nm紫外光(和DLP一样),加上LCD面板作为选择性透光的技术,是LCD掩膜技术(LCD masking)或者行业里有很多各自的名字,例如选择数字光处理(mDLP),液晶DLP技术,紫外掩膜固化等等。
LCD掩膜技术从2013年就有人开始研制。
有兴趣可以搜到最早的创客用普通电脑LCD 显示器去掉背光板,加上405的LED灯珠做背光,试着打印uv树脂。
z轴的解决方案无非是滑块,丝杠和步进电机,电机驱动板都可以用单片机类或者目前FDM最流行的RAMPS
板解决方案。
LCD的驱动其实和所有显示器的驱动一样,VGA或者hdmi接液晶驱动板再接LCD面板,背光用405nm灯泡或者LED阵列,加菲林镜片来均匀分布光照。
第一个商业用的LCD掩膜3D打印机要追溯到ibox nano,2014年的一个较为成功的kick starter众筹项目。
第一台最小的3D打印机,第一个最安静的打印机等等。
这个机器优点很突出,比以前的DLP要好些。
不足是,一个是打印尺寸太小,3寸屏幕。
第二个打印精度太差,200微米的平面内精度,因为那个LCD屏幕的分辨率是比较低的。
同样是kickstarter的一个项目,当然亮点仍然如同ibox nano强调的,价格便宜但技术好,又是高精度面成型的光固化,技术成熟度也很好,参数很感人,特别是速度方面。
当然如同所有桌面级别的光固化打印机,这个是上拉式,树脂槽下面是LCD板,再下面是405背光。
目前国内好几家几乎同时推出5.5寸2k屏幕的LCDMasking原理打印机,最大的特点就是,大家都用的5.5寸夏普某款2560*1440分辨率的屏幕。
据说这款屏幕价格便宜,分辨率高,最有价值的一点是,能耐受高达几百小时405nm近紫外光的摧残。
打印机大概长下面这样。
优点很明显,树脂便宜,机器也不贵,精度比第一代SLA高多了,设备体积小,做工也比较不错。
得益于开源的树莓派硬件和软件,脱机打印或者无线控制打印都实现了。
机器代号或者厂家包含:诺瓦,wanhao、KLD1260、YLD01、zhiyao、Easy3D.....当然还有其他不同解决方案。
主要取决于采用不同屏幕作为透光的掩膜,LCD下面一般都是405led灯作为背光。
优点:
1.精度高。
很容易达到平面精度100微米,优于第一代SLA技术,和目前桌面级DLP,技术有可比性
2.价格便宜。
主要对比前代技术的SLA和DLP,这个性价比极其突出。
3.结构简单。
因为没有激光振镜或者投影模块,结构很简单,容易组装和维修
4.树脂通用。
由于采用405nm背光,所有DLP类的树脂或者大部分光固化树脂理论上都可以兼容。
唯独小心某些SLA专用树脂,不一定兼容性很好,主要怕曝光不足。
5.同时打印多个零件不牺牲速度。
因为这个和DLP技术一样,是面成型光源。
缺点:
1.LCD可选范围很少:这个技术关键部件LCD,需要对405光有很好的选择性透过,还要经得住几十瓦405LED灯珠的数小时高强度烘烤,还有散热和耐温性能的考验。
所以不是每款LCD屏都能用的上。
以上解决方案已经解决LCD选择这个重要问题了。
同时,建议用户做好烧毁LCD屏虚更换的心理准备。
这个LCD屏是易耗件。
2.打印尺寸偏小:这个其实没毛病,桌面机器嘛,比起DLP机器或者桌面激光SLA机器还是半斤八两的
3.最后一点是优点也是缺点:这些技术是开源的,技术壁垒低容易仿制,大家能共享或者DIY这种机器,只要你找到合适的屏幕。
总结:DLP机器总体打印效果会好点,但是他的价格也相对的会比较贵,售后维修和更换零部件都比较贵
SLA机器不管是打印效果还是打印速度都比不过DLP和LCD。
LCD机器的打印效果和打印速度都比SLA好和DLP 差不多。
他的售后维修与更换零件都比较方便和便宜。
总体来说LCD的性价比是最高的,他可以同时满足价格,精度,打印速度,耗材的通用与实惠。