什么是树脂3D打印机& 它是如何工作的?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

一段时间以来,树脂3D打印机越来越受欢迎,主要原因是它们易于使用,以及价格大幅下降。 这导致许多人想知道树脂3D打印机到底是什么,以及它是如何工作的。

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这就是为什么我决定写一篇关于这个问题的文章,给人们提供简单的信息,让他们了解这个过程是什么样的,应该期待什么,以及一些伟大的树脂3D打印机,你可以考虑为自己买或作为礼物。

继续阅读这篇文章,以了解关于那些令人敬畏的树脂3D打印机的更多深入信息。

    什么是树脂3D打印机?

    树脂3D打印机是一种机器,它持有一大桶光敏液体树脂,并将其逐层暴露在紫外线LED光束下,使树脂硬化成塑料3D模型。 该技术被称为SLA或立体光刻技术,可以提供具有极其精细细节的3D打印,层高为0.01毫米。

    在挑选3D打印机时,你主要有两个主要选择,第一是长丝3D打印机,它被广泛称为FDM或FFF 3D打印机,第二是树脂3D打印机,也被称为SLA或MSLA 3D打印机。

    如果你看看用这两种不同技术打印出来的模型,你很可能会注意到质量上的巨大差异。 树脂3D打印机有能力打印出表面超级光滑、细节精致的3D模型。

    由于定位精度、喷嘴尺寸和大层高度能力的原因,FDM 3D打印机可能无法打印出如此高质量的模型。

    以下是树脂3D打印机的主要组成部分:

    • 树脂大桶
    • FEP薄膜
    • 建板
    • 紫外线液晶屏
    • 紫外线亚克力盖子可以保留和阻挡光线
    • 用于Z方向运动的直线导轨
    • 显示屏 - 触摸屏
    • USB & USB驱动器
    • 用拇指螺丝固定构建板和树脂桶

    你可以清楚地了解到,质量优异的FDM 3D打印机通常可以在最低0.05-0.1毫米(50-100微米)的层高下打印,而树脂打印机的打印高度可以低至0.01-0.25毫米(10-25微米),这可以确保更好的细节和光滑度。

    这也确实转化为总体上需要更长的时间来打印,但另一个关键的区别是,树脂3D打印机可以一次固化一整层,而不是像长丝打印机那样需要对模型进行勾勒。

    用树脂3D打印机打印的模型会有更好的层与层之间的融合方式,从而带来人们所喜爱的那些高质量的模型。

    众所周知,它们比长丝3D打印更脆,但现在有一些伟大的高强度和柔性树脂,你可以利用。

    与长丝打印机相比,树脂3D打印机的移动部件更少,这意味着你不必担心处理太多的维护问题。

    在更换方面,FEP薄膜是可消耗的主要部分,尽管只要你采取正确的预防措施,你可以在不更换它的情况下获得几次3D打印。

    在早期,你很可能会损坏你的FEP薄膜,因为它很容易被刺破--主要是由于在下一次3D打印前没有将残留物清理干净。 它们的更换费用并不高,一包5个的价格在15美元左右。

    另一个消耗品是3D打印机内的LCD屏幕。 使用更现代的单色屏幕,这些屏幕可以持续2000多个小时的3D打印。 RGB类型的屏幕耗尽得更快,可以持续700-1000小时的打印。

    液晶屏可能相当昂贵,这取决于你所拥有的3D打印机,越大的屏幕越贵。 例如,Anycubic Photon Mono X的大屏幕可以让你花费150美元左右。

    制造商在延长这些屏幕的寿命方面已经做得更好,并开始设计他们的树脂3D打印机,使其具有改进的冷却系统,帮助LED灯持续更长时间。

    随着时间的推移,它们会变得越来越暗,但你也可以通过在每层固化之间有更长的 "光延迟 "时间来进一步延长寿命。

    下面的视频很好地说明了树脂3D打印的工作原理,以及对初学者如何入门的总体指导。

    有哪些类型的树脂3D打印 - 它是如何工作的?

    树脂3D打印是将液体树脂储存在容器中而不是通过喷嘴注入的技术。 树脂3D打印的主要术语或类型包括立体光刻(SLA)、数字光处理和液晶显示器(LCD)或掩膜立体光刻(MSLA)。

    SLA

    SLA是立体光刻技术的缩写,SLA树脂3D打印机在紫外线激光的帮助下工作,该激光应用于光聚合物容器的表面,该容器主要被称为树脂增值税。

    光线是以特定的模式施加的,这样就可以形成所需的形状。

    SLA 3D打印机包括各种组件,如建筑平台、树脂增值税、光源、电梯和一对电流计。

    升降机的主要目的是增加或减少建筑平台的高度,以便在印刷过程中形成层。 振镜是一对可移动的镜子,用于对齐激光束。

    由于树脂桶中含有未固化的树脂,它在紫外线的作用下分层硬化,并开始形成一个3D模型。 树脂3D打印机不断地打印一层又一层,这个过程不断重复,直到完成一个完整的3D打印物体模型。

    DLP

    数字光处理是一种几乎与SLA相同的技术,但它不使用激光,而是使用数字投影面作为光源。

    使用SLA技术一次只能打印一个点,而DLP树脂3D打印是一次打印一个完整的层。 这就是DLP树脂3D打印比SLA快得多的原因。

    它们也被认为是非常可靠的,因为它不是一个复杂的系统,没有移动的部件。

    DMD(数字微镜装置)是一种用于控制树脂3D打印机中投影的确切位置的装置。

    DMD由数百到数百万个微镜组成,这使它能够在不同的位置投射光线,并以更好的方式打印分层图案,同时一次性巩固整个层。

    一个图层的图像主要由像素组成,因为数字显示是DLP 3D打印机形成的任何图层的启动点。 在3D打印中,这些点是以棱镜的形式出现的,你可以在三个角度看到。

    一旦一个层被完全打印出来,平台就会在一个特定的高度被抬起,这样就可以打印出模型的下一层。

    使用DLP树脂3D打印的主要优势是,它带来了更加平滑和快速的打印。 这里需要注意的一点是,打印面积的增加大大降低了加工的质量。

    MSLA/LCD

    DLP和SLA可以相互区分,但在寻找DLP和MSLA或LCD(液晶显示器)之间的区别时,你可能会感到困惑。

    我们知道,DLP 3D打印需要一个额外的微镜设备来传输来自投影仪的光线,但使用LCD 3D打印机打印时,不需要这样的设备。

    紫外线光束或光线直接来自LED,通过LCD屏幕发光。 由于这种LCD屏幕作为一个掩模工作,LCD技术也被广泛称为MSLA(掩模SLA)。

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    自从这种MSLA/LCD技术发明以来,树脂3D打印已经变得更加普及,普通人也可以使用。

    这是因为LCD 3D打印的单个或附加组件相对便宜。 请记住这一事实,LCD 3D打印机的寿命比DLP芯片组短一些,而且往往也需要更多的维护。

    即使有这个缺点,LCD/MSLA 3D打印也相当受欢迎,因为它具有表面更光滑和打印速度相对较快的优点。 像素失真是树脂3D打印的一个重要因素,它远远小于DLP树脂3D打印的情况。

    众所周知,从LCD屏幕发出的实际光线对内部的有机化合物是有害的,这意味着你必须根据你使用的时间和它的性能来更换它们。

    树脂3D打印机的价格是多少?

    最低价格的树脂3D打印机约为250美元,如Elegoo Mars Pro。 你可以以350-800美元的价格买到一个好的中等范围的树脂3D打印机,如Anycubic Photon Mono X,而一个顶级的专业树脂3D打印机可以让你花费3000美元以上,如Formlabs 3。

    树脂3D打印机可以被认为是简单的机器,因为它们不包括很多移动部件。 这就是树脂3D打印机可以以相对较低的价格购买的原因。 它的大部分部件都是我们在日常生活中使用的,如LCD屏幕。

    怡高Mars Pro

    如果你正在寻找一个低预算的树脂3D打印机,并提供良好的打印质量,Elegoo Mars Pro可以是一个很好的选择。 这台3D打印机是在撰写本文时拥有亚马逊畅销排名的前5名树脂3D打印机之一。

    它包括惊人的功能和强大的规格,使用户能够非常容易和方便地打印高质量的印刷品。

    这款3D打印机是低价位的最佳选择,因为它可以以250美元左右的价格获得,并具有一些伟大的功能,如:

    • 更高的精度
    • 优秀的保护
    • 115 x 65 x 150毫米建造量
    • 更安全、更清爽的3D打印体验
    • 5英寸的新用户界面
    • 重量轻
    • 舒适和方便
    • 防止树脂泄漏的硅橡胶密封件
    • 质量稳定的印刷品
    • 12个月的打印机保修期
    • 2K LCD的6个月保修期

    今天,你可以在亚马逊上以低预算获得Elegoo Mars Pro树脂3D打印机。

    任何立方体光电单晶X

    Anycubic Photon Mono X是一款中等价位的树脂3D打印机,包括一些先进的功能,以拥有更好的树脂打印体验。

    这款3D打印机在良好的打印质量、舒适性、一致性和便利性方面具有一些最好的优势。

    这台3D打印机最让人喜爱的特点是它的构建体积有多大,让你可以在一次打印中3D打印大的模型或几个微型模型。

    Anycubic Photon Mono X实际上是我的第一台3D打印机,所以我个人可以说,这是一台非常适合初学者入门的3D打印机。 设置非常简单,打印质量很好,无论你把它放在哪里,它看起来都非常专业。

    Anycubic Photon Mono X的一些主要特点是:

    • 9英寸的4K单色液晶显示器
    • 升级的LED阵列
    • 紫外线冷却机制
    • 经过打磨的铝制结构板
    • 高质量的3D打印作品
    • 应用程序远程控制
    • 快速的打印速度
    • 坚固的树脂大桶
    • Wi-Fi连接
    • 双线性Z轴的额外稳定性
    • 8倍抗锯齿
    • 高质量的电源

    你可以从Anycubic的官方商店或亚马逊获得Anycubic Photon Mono X 3D打印机,价格约为700美元。

    Formlabs Form 3

    Formlabs Form 3打印机有能力用各种3D打印材料打印高质量的模型,但它的价格相当昂贵。

    对于专业从事树脂3D打印或需要高度先进的3D打印功能的人来说,这台3D打印机可以说是一个不错的选择。

    据说这台机器的一致性和质量比其他树脂3D打印机要高,但它们的表现还是相当不错的!

    这个更推荐给小企业、专业人士或有树脂3D打印游戏经验的严肃爱好者。

    我不建议初学者使用它,因为它很贵,而且学习的难度也比较大。

    这款3D打印机包含许多先进的树脂3D打印功能。

    Formlabs Form 3提供的一些最好的东西包括:

    • 令人难以置信的打印质量
    • 支持广泛的印刷材料
    • 支持多个用户和3D打印机
    • 闭环校准
    • 无忧无虑的材料管理
    • 一致的印刷
    • 改善零件的清晰度
    • 精确定位
    • 易于更换部件
    • 工业级质量的印刷品
    • Wi-Fi功能
    • 重印以前的3D打印作品

    你现在就可以从他们的官方网站上购买Formlabs Form 3打印机。

    当涉及到树脂3D打印时,还有一些其他配件需要购买,如:

    • 腈纶手套
    • 异丙醇
    • 纸巾
    • 带支架的过滤器
    • 硅胶垫
    • 安全眼镜/护目镜
    • 呼吸器或面罩

    这些项目大多是一次性购买的,或者会持续很长时间,所以不会太贵。 树脂3D打印最贵的东西必须是树脂本身,我们将在下一节讨论。

    3D打印树脂材料的价格是多少?

    我所见过的3D打印树脂的最低价格是每公斤30美元左右,如Elegoo Rapid Resin。 流行的中档树脂是Anycubic植物性树脂或Siraya Tech Tenacious Resin,每公斤50-65美元左右。 高级树脂可以很容易地达到每公斤200美元以上的牙科或机械树脂。

    艾丽古快速树脂

    Elegoo树脂在3D打印行业非常受欢迎,在撰写本文时,他们最常用的树脂在亚马逊上有3000多条评论,评分为4.7/5.0。

    用户喜欢它不像其他树脂那样有强烈的气味,而且打印出来的照片很细致。

    它是许多3D打印机用户的首选树脂,即使在尝试了许多其他更便宜的树脂之后,所以如果你想要一个可靠的树脂,使用Elegoo快速树脂不会错。

    其中一些功能包括:

    • 淡淡的气味
    • 始终如一的成功
    • 低收缩率
    • 高精度
    • 安全和可靠的紧凑型包装

    成千上万的高质量微缩模型和3D打印作品都是用这种令人敬畏的树脂制作的,所以今天就从亚马逊购买一瓶Elegoo快速树脂用于树脂3D打印吧。

    安居客生态植物性树脂

    这是一种中等价位的树脂,受到成千上万的3D打印机用户的喜爱,并有亚马逊的选择标签。 许多用户说,他们喜欢这种3D打印树脂,因为它的灵活性和耐久性。

    Anycubic Eco植物基树脂不含VOC(挥发性有机化合物)或任何其他有害化学物质。 这就是大多数人选择这种树脂的原因,即使它比市场上其他一些3D打印树脂更贵。

    这种树脂的一些特点:

    • 超低的气味
    • 安全的3D打印树脂
    • 令人惊叹的颜色
    • 易于使用
    • 快速固化和曝光时间
    • 广泛的兼容性

    你可以从亚马逊找到一瓶Anycubic生态植物基树脂。

    西拉雅科技顽强树脂

    如果你正在寻找一种具有高柔韧性、强打印和高抗冲击性的3D打印树脂,Siraya Tech Tenacious Resin是你的一个不错的选择。

    虽然它有点偏贵,但用户提到,在提供高质量方面,它是值得每一分钱的。

    • 高抗冲击性
    • 易于打印
    • 灵活性
    • 最适合强烈的印刷品
    • 最适用于LCD和DLP树脂3D打印机

    你可以从亚马逊找到Siraya Tech Tenacious Resin,用于你的树脂3D打印机。

    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.