光固化 列印 (SLA/DLP/LCD/PμSL)

列印技術原理

光固化技術,英文名 Vat PhotoPolymerization。它是一種用光照射液態樹脂,讓樹脂一層一層硬化成型的製造方式。
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。
光固化則是成形方式,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。

優點

發展時間最長,工藝最成熟,應用最廣泛。在全世界安裝的快速成型機中,光固化成型系統約占60%。

成型速度較快,系統工作穩定。

具有高度柔性。

精度很高,可以做到微米級別,比如0.025mm。

表面質量好,比較光滑:適合做精細零件。

SLA技術原理
SLA為Stereolithography,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。

DLP技術原理
DLP為digital light processing,使用數位投影技術。DLP跟SLA主要差異為SLA的XY方向掃描鏡被DLP投影機取代。由於DLP投影機為面光源,相較於SLA點光源,DLP技術能夠一次對整個面成形,故列印速度也較快,但也因為成像是由數個像素點構成,受限於解析度,列印範圍也較小。

LCD技術原理
LCD為Liquid Crystal Dislay,即為液晶顯示技術,LCD顯示技術與DLP技術的機台組成類似,差異在於將DLP投影機換成LCD投影器。由於跟DLP投影機一樣為面成形,但受限於投影解析度,列印物件易有像素紋。

PμLS技術原理
採用面投影微立體微影(PμLS:Projection Micro Litho Stereo Exposure)技術。使用高精密紫外光刻投影系統,將需列印圖案投影到樹脂槽液面,在液面固化樹脂並快速微立體成型,從數位模型直接加工三維複雜的模型和樣件。該技術具備成型效率高、列印精度高等突出優勢,被認為是目前最有前景的微奈加工技術之一。