干货 | 光固化3D打印SLA/DLP/LCD对比分析

在3D打印行业中，每当提到光固化3D打印机，总是觉得眼前一亮。3D打印面世之时，就是从光固化技术SLA（激光扫描）立体光刻技术开始的。因此，完全可以说光固化就是3D打印技术的师祖。

光固化技术，历经三个发展阶段：SLA激光扫描和DLP数字投影，以及新的LCD光源。三者之间的区别，简单来说，是光固化技术特点不同，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。

所有光固化技术的z轴方向分为两种方案：桌面型都是光源在下，通过窗口和离型膜，成型往上拉出来；工业大型的都是光源在上，成型下沉到液面以下，液面不需要离型膜。

第一代SLA，利用紫外激光（355nm或405nm）为光源，用振镜系统来控制激光光斑扫描，扫过之处的液体树脂就选择性固化了。

SLA是目前应用最为广泛、打印精度和表面质量最高的3D打印方法，成品性能和塑料类似。成品是利用液态UV固化的光敏聚合物，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，使被扫描的树脂固化，从而得出该截面轮廓的树脂薄片。

第二代DLP紫外数字投影技术，利用405nm光源，通过德州仪器的数字微镜技术，选择性的将面光源投射到液态树脂使之固化。其中DLP技术包括大名鼎鼎的速度快100倍的CLIP连续打印技术。

图片来源：robotsinthesun.org

和SLA技术相似，不过它是用高分辨率的数字光处理器投影来固化液态光聚合物，逐层地进行光固化，DLP利用投射原理，无论工件尺寸大小都不会改变成型速度。此外，DLP不需要激光去固化成型，取而代之是使用成本极为便宜的灯泡照射。

第三代LCD最简单的理解，就是和DLP输出图像的介质不一样，一个是投影，一个是液晶屏。复杂来说，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。

1光源，2聚焦透镜，3菲涅尔透镜，4偏振膜，5液晶屏，6偏振膜，7储液槽底膜，8光固化树脂，9固化成型件托板。

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。