详解LCD技术的光固化3D打印机 SLA（光固化技术）的优缺点

快速成型技术也就是我们通常所说的3D打印，究其原理就是叠层制造，依靠3D打印机在XZY三个坐标上的位移，最终形成一个三维实物。与此同时，还有FDM、SLS、SLM、SLA等累积技术之分。而今天，我们便从最早出现并实现商用化的光固化（SLA）技术说起，一同了解光固化3D打印技术的奥秘。

正如有些材料遇热硬化，而有些遇冷硬化一样，光固化所采用的“光敏树脂”，是由聚合物单体与预聚体组成，加有光引发剂 （光敏剂），一般为液态。光敏树脂经过一定波长的UV光照射后，引起聚合反应最终固化。

30多年前，3D打印面世那天，就是从光固化技术（激光扫描）立体光刻技术开始的。所以光固化才是的老大。后来大家都知道的reprap的开源技术，让的熔融挤出技术走向大众，SLS的烧结技术，特别作为金属烧结，使3D打印走向高端应用。光固化自身也发展也层出不穷。

光固化主流技术，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。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。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。

二、LCD技术的光固化详解

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掩膜要追溯到ibox nano，2014年的一个较为成功的kick starter众筹项目。

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：wanhao、KLD1260、YLD01、斯泰克、zhiyao、诺瓦、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。这里大家自行搜索吧。

SLA（光固化技术 ）的优缺点

优点：

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

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。

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