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作为基于树脂的技术,SLA 和 DLP 从根本上相同。那么,是什么让他们与众不同呢?了解 DLP 和 SLA 之间的差异。
在 3D 打印工艺中,立体刻片 (SLA) 和数字光处理 (DLP) 通常被视为能够在部分复杂性和精度方面达到最高标准的技术。两者都依赖于光的使用,通常在光谱的紫外线区域(380 - 405 nm),以治愈感光粘性树脂。
这种树脂通常由环氧树脂或丙烯酸和甲基丙烯酸单体组成,在暴露在光线下时会聚合和硬化。当光线照射到桶上以创建构成每层的特定形状或图案时,可以形成一个固体物体,并从其他液体树脂中提取。
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立体刻面(SLA)是最古老的3D打印形式之一,可追溯到20世纪80年代初。使用激光,它提供集中的光量,诱导树脂单体在给定位置的光聚合。通过将激光扫过一桶树脂,根据设计规范绘制了一层打印件。
SLA 打印机有两个基本设计。首先,激光位于桶上方,指向树脂。然而,更常见的情况是,激光位于桶下方,向上指向树脂。
通常,激光不会直接照射到树脂上,而是偏转了快速移动的镜面电压计,将光束引导到适当的点。当激光完成打印一层时,持有打印结构的平台从激光上移开一层高度,从而可以固化下一层。
数字光处理(DLP)作为一种3D打印技术,其根源在于20世纪80年代末在德州仪器公司诞生的图像投影技术。DLP 投影每个层,创建一个照明平面,在那里将发生光聚合。
当光线照射到树脂时,它并不局限于单个点,就像 SLA 一样。相反,整个层同时形成。在这里,照明的图案对于实现每层所需的形状至关重要。这是通过数字微镜设备 (DMD) 产生的"掩蔽"实现的。它位于紫外线发射灯和树脂的光学路径之间。
DMD 是一个动态面膜,由一系列旋转的微米大小的镜子组成,这些镜子将光线反射到树脂中或远离树脂。这允许树脂在层内不同位置的差分照明(和聚合)。
现代 DLP 投影仪通常有数千个微米大小的 LED 作为光源。他们的"开"和"关"状态是单独控制的,并允许增加XY分辨率。一些 DLP 打印机以 LCD 屏幕取代 DMD,对价格有明显影响。
鉴于他们共同的基本操作模式,这是很自然的,期望他们的树脂是非常相似的。两者都需要一种可光降解的启动物质(或不同物质的混合物),这种物质在与光相互作用时形成高度反应性的物种(自由基、酸化物或类似卡本的化合物)。这些反过来将激活单体/寡聚物分子的聚合过程,这些分子也具有光敏性,能够相互连接以生成固体物体。
但是,SLA 和 DLP 树脂不一定可互换。请注意,两种打印方式之间的功率密度非常不同,相应的树脂反映了这一点。
尽管如此,在这两种情况下,单分子的大小将有助于定义物体的刚度。短链单体通常会导致更硬的对象,而长链单体允许更大的灵活性。
在比较3D打印和注塑成型时,通常讨论的话题之一是机械性能的差异。例如,与注塑产生的部件不同,FDM 打印的部件具有机械异位性。即,当负载并联或正交施加到层时,它们会显示不同的机械性能。然而,与FDM不同,SLA 和 DLP 都没有表现出广泛的同位素,其性能更像注塑部件。
如果您将准确性和分辨率置于高于一切的优先级,那么您可能会听到 SLA 应该是您的首选,但情况正在发生变化。SLA 和 DLP 打印机的市场非常异质,尤其是 DLP 打印机。如今,您发现消费者级 SLA 打印机很容易达到 25 微米 Z 分辨率,而许多 DLP 打印机很难低于 50 微米。但最近的进步将DLP列为一等奖的竞争者。Kudo3D和Gizmo3D 打印机等公司表示,X、Y 和 Z 轴的精度很高,即使对于好的 SLAs 来说也很难匹配。
另一方面,由于 DLP 中层的像素化照明,该技术始终在看起来像"楼梯台阶"的层边缘显示微妙的人工制品。虽然这在当今市场上的一些打印机中尤为明显,但像远景科技(EnvisionTec)这样的公司,其专利连续数字光制造 (CDLM)技术,以及 DLP 方法的其他先行者,正在实施反别名或像素转换校正,以减轻这种影响。
SLA 和 DLP 之间最大的区别之一是速度。SLA 由于其聚合方法的高度本地化性质,通常非常缓慢。为了缓解这一缺陷,SLA 3D 打印机比外壳更快地扫描物体的填充区域。这样可以节省打印时间,但如果您希望您的零件在机械上更加稳定,通常建议使用紫外线固化的后处理阶段。
DLP 的内在优势在于它允许同时固化整个层的表面。由于轮廓和内侧区域没有区别,固化后的需求较小。例如,使用 DLP 打印 30 分钟可能需要 4 小时使用 SLA 打印机才能使用相同的 3D 文件。
系统的可靠性和印刷部件的一致性是那些将这些技术视为生产手段的人的一个重要因素。与 SLA 机器相比,DLP 打印机的移动部件通常较少。因此,DLP 打印机有时被认为不太可能发生故障,并保持更恒定的部分质量水平。虽然这个论点是直观合理的,但没有证据表明这一点。因此, 至少在这个类别中, 在 Dlp vs Sla 竞技场上没有明显的赢家。
然而,这些 3D 打印机是精密的设备,包含大量操作所需的电子和光学元件。如果设计或组装不当,无论使用何种技术,都会导致许多头痛。
维护和相关费用也是需要考虑的相关问题。SLA 机器由于其复杂的结构,如果激光需要更换,或者如果任何光学元件发生故障,则需要专业干预。系统校准是必要的,通常这只能由专业人员正确完成,这可能意味着打印机需要运回制造商。DLP 的优点是其组件要简单得多。如果任何部件发生故障(例如光源),则很容易获得更换部件。