dlp光固化3d打印机（基于DLP的光固化 3D 打印机 原理是什么）

本文目录

• 基于DLP的光固化 3D 打印机 原理是什么
• 光固化3D打印运用的技术有哪些以及有哪些优缺点
• 光固化3d打印机基本原理是什么
• 不同技术类型的光固化3D打印机原理有什么区别
• 光固化3D打印机的工作原理是什么，平时是怎么工作的呢
• 光固化3D打印机有哪些优缺点
• 光固化3D打印机优缺点
• 光固化3D打印机有哪些技术原理，它们的运用的技术有什么区别

基于DLP的光固化 3D 打印机 原理是什么

增材制造，又称3D打印，3D机器愿景，都是非常令人鼓舞的新技术，当我们将这两者结合起来时，它们具有创造新的高效生产形态的潜力，特别令人感兴趣的是“主动生产”概念3354的“一站式”机械加工车间。这个车间不需要人工。

纵维立方的DLP技术和介于两者之间的数字微镜(DMD)可以提供结束这一切的重要因素。DLP技术是1996年诞生的投影显示器的光学技术，目前已被广泛使用。DLP技术用于对3D打印和机器视觉的疑问时，可提供高分辨率成像，加快生产速度，降低生产成本，从而有助于将主动生产的愿景变为现实。因此，它成为用旧技术处理新疑问的经典榜样。

采用DLP技术的3D打印

光固化3d打印机原理是一个多功能的3D打印过程，类似于传统的打印。就像爽肤水堆积在纸上一样，3D打印机可以将数据层堆积在一系列2D截面上，因此，如果重叠一层，就会产生3D物体。如果选择SLA技术，材料是可以固化为紫外线(UV)光源的树脂。树脂固化时，单体可交联以形成聚合物链——。这种聚合物链可以产生固体材料。

当SLA技术与DLP技术结合时，DMD将以UV光源打开。然后，DMD的像素被单独处理，图片投影到树脂层上，然后形成3D物体的一系列截面。选择DLP技术后，光学技术可以将DMD的个别像素用光学成像，而不是直接用树脂成像，从而优化分辨率和功能尺度。

利用DLP技术实现光固化：物体通过三维计算机辅助设计(CAD)模型具体说明。打印机软件将虚拟模型转换为一系列表面，以适应物体的打印。

与可以产生100微米体素(3D像素)的激光传统SLA机器相比，基于DLP技术的SLA机器可以完成30微米体素。体素越小，转换的物体就越光滑。这意味着完成物体所需的后期制作处理工作很少。另外，所有组成层的视频和创立不是一次一个地结束，而是一起结束——，因此，这些机器结束比传统SLA机器更大的打印输出的速度更快。DLP技术的测量与测试

物体打印后，主动生产线的下一步是结束具有三维视觉功能的机器，该机器可以主动测量和测试物体。在此过程中，还可以使用DLP技术。

传统的机器视觉系统使用触摸坐标测量方法或单个照相机的非触摸2D检查和测量来扫描物体。DLP辅佐的三维机器视觉系统可以使用单线扫描的变分法——来配置光方法。数字光线图片投影到一个物体上。然后，这些光线图片可以通过照相机传感器成像3354，利用已知的光源视点三角化数据，获得3D信息。

利用DLP技术的施工光扫描法，可以得到所有物体的外部面积、体积、特征尺寸等维度值。投影的图片通常是黑色和白色条纹，DMD打开并关闭相应的像素列时会发生。我们使用投影镜头，让DMD的光成像在测量的物体上。DMD像素的大小可能是5.4微米，因此可以使用小面板制作高分辨率的图片。

与传统的单行扫描和触摸坐标测量相比，DLP支持的配置光方法具有高分辨率，可编程绘画速度高达32kHz，从而产生高精度的三维实时数据。此外，DMD的3354波长选择范围从365纳米到2500纳米不等。

对进步商品质量和生产基础下降的需求在一系列领域——，包括安全、医疗、环境、科学领域3354，越来越强。TI的DLP技术使工程师能够想象一个雄心勃勃的制作工厂，能够满足这些需求，并让主动机器人制作和测试商品。

光固化3d打印机原理通过提供单个或多个摄像头的3D图片收集功能，完成3D机器愿景。该系统使用DMD作为空间光调制器，并使用DMD控制器对微镜像提供高速控制。

光固化3D打印运用的技术有哪些以及有哪些优缺点

3D打印有多种技术，但在这些技术中，光固化3D打印是最古老和成熟的技术。经过多年的发展，出现了很多基于光固化3D打印机的新技术，包括SLA、DLP、LCD、CLIP、MJP、双光子3D打印、全息3D打印等。今天纵维立方小方介绍其中的五种光固化3D打印技术。

1、SLA光固化3D打印。

SLA技术是最早的3D打印技术，是业界广泛使用的最成熟的3D打印技术。该技术于1986年获得专利，该技术是3D打印行业领导者3D system，Inc .的联合创始人CharlesHull。目前，大型工业光固化3D打印机主要基于SLA技术。

一般用于SLA机器的灯波长为355nm激光束，激光束在树脂罐上，曝光方向在顶部，液体树脂在扫描激光束时硬化。把平台降低到收支平衡。因此，平台的表面是树脂表面以下的厚度。然后激光束跟踪边界，填充模型的二维横截面。树脂一层固化后，平台在生成实体三维物体之前，一层一层的形成由激光束的移动控制。理论上，激光束可以在大空间内移动。因此，SLA打印技术可以打印大型模型。

优缺点：SLA是第一个快速成型技术，成熟度高，印刷工艺稳定，机器供应商多。到目前为止，SLA是唯一能够打印大型模型的光固化3D打印机技术。此外，对于阳离子光聚合的树脂也有限制。由于激光的尺寸不同，所以SLA的分辨率要低于其它光固化技术。尽管如此，SLA技术的准确性足以打印出结构复杂、尺寸细微的物体。到目前为止，SLA仍然是牙科、玩具、模具、汽车、航空航天等多个领域可用的重要打印技术。

2、DLP光固化3D打印。

DLP3D打印的核心技术是决定图像形成和打印精度的DLP技术。DLP技术的出现已经有20年了。DLP技术的核心部分是LarryHornback博士1977年发明的光学半导体或数字显微镜设备或DLP芯片，1996年被德克萨斯仪器商业化。DLP芯片可以说是当今世界上最先进的光开关设备，包括由200万个互转轴组成的微型显微镜。每台显微镜大约是人类头发大小的五分之一。因此，DLP3D打印具有较高的打印分辨率，可打印的最小尺寸为50m。

优点和缺点：精度是DLP3D打印的最大优点。但是，为了保证高精度，投影尺寸是有限的。因此，DLP3D打印只能打印小尺寸的物体。DLP3D打印技术只能打印精度高、尺寸小的模型，因此主要应用于宝石铸造和牙科领域。

3、LCD光固化3D打印

从激光扫描SLA到数字投影DLP再到最新的LCD打印技术，纵观所有光固化3D打印机技术，照明和成像系统差别很大，但控制和步进系统几乎没有差别。DLP和LCD3D打印技术最大的区别是成像系统。向液晶施加电场会改变分子排列，防止光线通过。由于先进的液晶屏显示技术，液晶屏的分辨率非常高。但是，在电场转换过程中，少量LCD分子无法重新排列，光线变弱。

优缺点：LCD机便宜，分辨率好。但是，液晶屏寿命短，需要定期更换。LCD 3D打印的亮度非常弱，只有10%的光穿透LCD，90%的光被LCD吸收。此外，如上所述，部分泄漏会导致地板的光敏树脂转换暴露，因此必须定期清理水槽。目前，LCD光固化3D打印机在牙科、珠宝、玩具等领域有应用。

4、剪辑光固化3D打印

2015年3月20日，Carbon3DCorp开发的CLIP技术登上了科学封面。该技术的核心是氧气渗透膜的发明，有助于氧气渗透的连续打印，从而抑制自由基聚合。CLIP技术是DLP的尖端技术。CLIP技术的基本原理并不复杂。底部的UV投影使光敏树脂硬化，坦克底部的液体树脂由于氧气堵塞而保持稳定的面值，从而保证硬化的连续性。下面的特殊窗户可以让光和氧气通过。这项技术最重要的优点是，可以颠覆性地生产比DLP光固化3D打印机快25 ~ 100倍的物体——，理论潜在打印速度可以达到DLP技术的1000倍，分层可以无限好。目前，3D打印需要将3D模型剪切到与幻灯片叠加类似的多个图层上，因此不会删除粗糙度。CLIP技术的图像投影可以连续变化，就像幻灯片进化成叠加视频一样。这是DLP投影技术的一大改进。

优点和缺点：CLIP技术是真正的3D打印。这是目前对3D打印技术的破坏性技术。毫无疑问，CLIP技术最大的优点是快速打印。尽管如此，仍有一些技术问题需要解决。到目前为止，通过CLIP技术，为了快速打印，需要低粘度树脂和空白模型。前两种方法可以使树脂迅速补充到印刷区，后一种可以减少每层的用量。所以，CLIP工艺对高粘树脂和实体模型的效果不佳。

5、MJP光固化3D打印

MJP技术也称为PolyJet，2000年以色列公司Objet申请了专利。MJP3D打印可以有效地打印模型，多组喷嘴协同工作。根据模型切片数据，工作时数百个喷嘴在平台上分层喷射液体光敏树脂，打印喷嘴沿XY平面移动。感光树脂喷涂到工作台上后，滚筒将喷涂树脂的表面处理平整，UVD灯将感光树脂固化。完成一层的印刷硬化后，设备内置的工作台非常准确地降低了一层的厚度，喷头继续喷出感光树脂，进行下一层的印刷硬化。重复此操作，直到打印完整个工件。

优点和缺点：对于MJP3D打印，喷嘴很多，可以喷涂多种材料。这使您可以同时打印多种材料、多色材料，以满足材料、颜色、刚度等要求。到目前为止，MJP3D打印是唯一能够打印多色模型的技术。MJP3D打印具有极高的加工精度，可打印的层厚度低到16微米。支撑材料容易熔化或溶解，所以去除支撑的过程是无损和容易的。因此，打印模型的表面是平滑的。最后，理论上印刷尺寸是无限的。但是MJP打印机机器很贵。这些材料也要贵，粘度低。MJP技术可应用于需要高加工精度的领域。现在经常用于宝石铸造、精密医学等。

光固化3d打印机基本原理是什么

1 .什么是SLA光固化3d打印机？光固化3d打印机采用SLA技术，SLA技术是世界上最早实现商品快速成型的技术。 这主要基于液态感光性树脂的光聚合原理，简称立体光刻法。 正如文字所示，感光性树脂是对光敏感的树脂材料，受到光后会迅速固化。 其次，感光性树脂是光引发剂、单体聚合物和预聚物的混合物，可以在特定波长的紫外光焦点固化。 SLA/DLP模型一般采用感光性树脂材料。 用感光性树脂材料印刷的产品表面光滑，成型质量高。2、SLA光固化3d打印机的成型原理：我们通常可以利用CAD软件设计三维实体模型。 是用数控装置控制的扫描仪，按照设计的扫描路径，用激光束照射液态感光性树脂的表面，使表面特定区域的树脂层固化后，在加工第一层时，生成零件的一部分； 然后，在距离3d打印机升降平台一定距离的固化层上覆盖另一种液态树脂，在扫描第二层的同时，将第二层固化层牢牢地贴在第一层固化层上。 原型从树脂中取出后，最终固化，然后研磨、电镀、涂装或着色，得到所需的产品。

不同技术类型的光固化3D打印机原理有什么区别

多年来，3d打印机已不再是高高在上，而是深入到普通民众的日常生活中。而且3d打印技术可以应用的技术越来越多，可打印的应用领域也越来越广泛，纵维立方光固化3D打印技术应运而生，而最常见的是DLP、SLA和LCD。

其实光固化3d打印机原理差不多，就是一层一层的打印物品。至于使用的打印材料，它不同于FDM3D打印机的塑料，光固化3D打印机上使用的材料为液体树脂。这类树脂接触光线时会发生化学反应而固化，从而层层打印实体模型。在精度方面，光固化技术打印的物体比FDM或其他打印技术打印的物体更精细，适合制作精细模型，如珠宝专业、精细部件等。

 主要说一下DLP和SLA，这两种光固化3d打印机原理不同，比较有针对性。

DLP光固化3D打印机配有光投射器，将光投射到打印材料的树脂中使树脂固化。由于分层打印，首先用3D打印软件横向切割3D模型，然后用DLP投影仪将第一层3D模型的形状图案光一层一层地投射到液体树脂上，使树脂光固化成型。第一层打印后，打印平台会上升，所以打印出来的物体会同时上升，然后投影仪会将下一层3D模型的形状图案投射到树脂上，所以反层层打印最终会打印出物体。值得注意的是，打印时被打印的物品是倒过来打印的，这与FDM打印技术不同。因为DLP使用投影式萤幕将每一层的一张图片投射到打印平台上，因此每一层的图像都是由称为像素的小正方形构成。

对于SLA3D打印技术来说，它使用光投影仪，而是通过激光将激光注射到液体树脂上，逐层固化树脂，最终得到整个物体的形状。SLA激光是逐点射到液体树脂上形成固化层。SLA光固化打印机的主要成分类似于DLP打印机，包括可升降的打印平台，第一层光敏树脂固化后，平台会上升一定距离，然后用激光打印第二层，逐层打印，最后打印成整体形状，另一个容器装有液体树脂。

由于光固化3d打印机原理的不同，SLA打印需要更长的时间，特别是在大型物品的打印中，DLP的打印时间更短。但是相对可打印面积，由于DLP采用投影方式，因此相对可打印面积较细，而SLA不受投影响，因此可打印面积不受限制。

光固化3D打印机的工作原理是什么，平时是怎么工作的呢

与许多增材制造过程一样，SLA光固化3D打印机在一开始操作中包括通过CAD软件设计3D模型。生成的CAD文件是所需对象的数字化表示。如果不是自动生成的，则需要将CAD文件转换为STL文件。标准镶嵌语言（STL）或“标准三角语言”是立体光刻软件的原生文件格式，是Abert Consulting Group于1987年为3D系统创建的。STL文件描述3D对象的表面形状，忽略了其他常见的CAD模型属性，例如颜色和纹理。 光固化3D打印机预打印的步骤，是把STL文件传给3D Slicer软件，比如Cura。这两个平台负责生成G代码(3D打印机本地语言)。在开始进行光固化3D打印机的过程时，激光将印刷物“拉”进光敏树脂。不管激光打到哪里，液体都会凝固。计算机控制的反射镜将激光引导到正确的坐标。 此时，值得一提的是，大多数桌面SLA打印机都是颠倒的。也就是说，激光指向构建平台，该构建平台从低位逐渐上升。 完成这一层之后，根据该层的厚度（通常约为0.1毫米）提起平台，从而允许其他树脂在已经印刷的部件下流动。激光，然后固化下一个横截面并重复此过程，直到完成整个零件。激光未接触的树脂保留在机筒中，可以重复使用。 材料聚合后，将平台从储罐中提起，并排出多余的树脂。在该过程结束时，将模型从平台上移开，清除多余的树脂，然后将其放入UV烤箱中进行终固化。印刷后的固化可以使物体达到尽可能高的强度，更稳定。 正如前面提到的，SLA的产物是数字光处理。于SLA不同的是，DL是P使用数字投影仪屏幕在平台的每一层上闪烁单个图像。由于投影仪是数字屏幕，因此每层都是方形像素。因此，DLP打印机的分辨率与像素大小相对应，但对于SLA，它是激光光斑大小。 液态光敏树脂以产生所需的3D形状。此过程使用低功率激光，光固化激光器将光敏树脂逐层转换为固态3D固体塑料。 SLA（StereoLithorgraphy Apparatus）是光固化3D打印机中使用的一种光固化成型技术，它使用液态的光敏热固性聚合物通过紫外线激光束逐层选择性地固化光聚合物树脂来生产物体。 DLP（Digital Light Processing）ye是光固化3D打印机中使用的另一种光固化成型技术，所使用的消耗品与SLA相同。DLP设备包含一个可以容纳树脂的储液槽，该储液槽用于容纳可以通过特定波长的紫外线固化的树脂，DLP成像系统位于储液槽下方，其成像表面位于储液罐的底部。通过图形控制，每次可以固化一定厚度和形状的树脂薄层（此层中的树脂与上一次切割得到的横截面形状完全相同）。将提拉机构放置在储液槽上方，每当横截面曝光完成时，将其提拉到一定高度（该高度与层的厚度一致），将现行固化性树脂从液槽底面分离，并固定于提拉板上。采用分层曝光和拉伸的方法产生三维实体。DLP和SLA的区别之一是DLP使用投影仪的数字光源，SLA使用雷射头。 DLP和SLA均为光照成型，因此具有较高的精度。 DLP光呈扇形，是散射的，而SLA是激光，近似于一条直线，因此其精度优于DLP。

光固化3D打印机有哪些优缺点

现在3d打印机已经经变得非常普遍，其中光固化3d打印机最受欢迎。你知道光固化3d打印机优缺点吗？如果是很明白，可以往下看，纵维立方小方今天给大家仔细讲解两种讨论最多的光固化技术。

DLP3d打印

DLP使用投影仪(例如办公室演示或家庭影院的投影机)把一个物体的横截面投影到光敏性液体树脂中。其核心部分包括光半导体、数字显微设备和DLP芯片。DLP可能是目前世界上最先进的光开关设备，包含两百万个相互铰接的微型显微规则阵列。芯片配合数字视频或图像信号，光源和投影镜头，可使显微镜投射到屏幕或其它表面上。用于DLP及其外围器件的先进电子设备叫做数字光处理(数据光学处理)。

DLP芯片每秒可切换数千次，反映出1024像素的灰度阴影，将由芯片输入的图像信号转换成丰富的灰度图像。因此DLP3d打印的分辨率很高，最小打印尺寸可以达到50微米。以平面打印，但曝光面积有限。目前可打印尺寸为100*60mm至190*120mm。

 DLP光固化3d打印机优缺点:高精度是它最大的优点。但是，为了保证高精度，投影尺寸有限，所以，只能打印小尺寸的物体。但是DLP技术主要是德州仪器，价格比较高。由于精度高，只能打印小型模型，所以主要用于珠宝铸造和牙科领域。 

LCD3d打印

DLP和LCD3d最大的区别在于它们成像系统。对于LCD3d打印技术，LCD显示器用作成像系统。在液晶上施加电场会改变其分子排列，防止光线通过。由于采用了先进的液晶显示技术，液晶显示的分辨率非常高。但少量液晶分子在电场切换时无法重新排列，造成漏光弱。

LCD光固化3d打印机优缺点：液晶显示器价格低廉，分辨率高。然而，液晶显示屏使用寿命短，需要定期更换。液晶显示器3d打印的光强非常弱。只有10%的光能穿透液晶显示器，90%的光能被液晶显示器吸收。而且，如上所述，局部漏光会引起底光敏树脂过渡曝光，液槽需要定期清洗。LCD3d光固机已在牙科、珠宝、玩具等领域得到了广泛的应用。

光固化3D打印机优缺点

光固化3D打印按照其具体实现形式，可分为 SLA、DLP、LCD 三种，下面以SLA为例，对于其优缺点可以进行简单的讨论。首先，SLA光固化3D打印机具有精度高的特点，其次，在价格方面，光固化3d打印机更为经济实惠。光固化3D打印机的性价比更高，这也是光固化3D打印机优缺点中比较明显的优点。自然也有缺点，比如光固化3D打印机存在打印慢等问题。但随着行业的不断发展，其缺点也在不断被缩小甚至消除。Stratasys品牌打造的光固化3D打印机也已经在技术上实现领先，并与很多企业进行了合作，且获得了服务企业的高度赞扬与肯定。

光固化3D打印机有哪些技术原理，它们的运用的技术有什么区别

如今的光固化3D打印机仍然是一种流行，毕竟，它的应用领域也非常接近我们的生活，比如，手工制品，珠宝，牙模等等，可以让我们在日常生活中看到它的身影。我们常见的光固化3D打印机有三种，即SLA、DLP和LCD光固化3D打印机。今天纵维立方和大家讨论一下它的原理和它们之间的对比。

一、SLA光固化3D打印机

SLA成形原理主要是利用紫外线光作为光源，然后通过振镜系统对其进行控制，使其在液体树脂表面上先画出物体形状，然后将物体向下落下一段距离，再将平台浸入液体树脂中，如此反复，构成实体打印。

二、DLP光固化3D打印机

DLP成型的基本原理，该模型先用3D打印软件水平切割成层状，然后将树脂的第一层模型形状投射，然后光固化成型，第一层成型，会稍微增加物体，向树脂投射下一层模型的形状，所以重复，分层打印模型。

三、LCD光固化3D打印机

其实在实际的原理上LCD与DLP的原理基本相似，区别在于DLP的光源是用LCD来代替。采用的是LCD液晶板的成像原理，利用滤镜的红、绿、蓝三原色，滤除对LCD板有一定破坏作用的红外线和紫外光(对LCD板有一定损伤)，三个LCD板投影成三基色。

四、三种成型技术的对比

成型的速度：DLP》LCD》SLA

打印的精度：DLP》SLA》LCD》FDM

打印尺寸的范围：SLA》DLP》LCD

材料的范围：(DLP≈LCD)》SLA

主要部件的使用寿命：DLP≈SLA》LCD

机器的价格：SLA》DLP》LCD

耗材的价格：SLA≈DLP≈LCD

相比较至下，情况也是一目了然了，以后选择购买光固化3D打印机，相信大家也知道该如何选择了。