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LCD光固化3D打印设备的组成部件
发布时间：
2024-10-15 17:23
LCD光固化3D打印设备是3D打印技术的核心部分，它利用LCD屏幕发出的紫外光来固化光敏树脂材料，逐层叠加，最终构建出3D物体。这些设备不仅技术先进，而且通常具备高精度、高分辨率以及高速打印的显著特点。深入探讨LCD光固化3D打印的设备和配件，从核心构造到精细配件，全方位解析这一技术的奥秘，可以更好地理解和选择LCD 3D打印设备。
LCD光固化3D打印设备是打印过程的核心，主要由光学组件、结构组件和电子组件三部分组成。以下是设备的详细介绍：
一、光源板
光源板是LCD光固化3D打印机的关键部件，用于提供光敏树脂固化所需的光源。光源板通常由多颗灯珠组成，这些灯珠发出405nm波长的紫外线，这是光敏树脂发生化学固化反应所需的波长。
LCD光固化打印机采用的光源主要有平行矩阵光源和积分光源两种。平行矩阵光源通过密集排列的灯珠，各自负责对应的一块区域的照射，其整个区域的光源照射均匀度只能达到60%左右。如果灯珠损坏，可能需要更换整个光源组件，因此维护成本较高。积分光源则增加了一面反射镜，将紫外线进行均匀混合后反射至LCD成型面，光照均匀度可达80%以上。积分光源的冗余设计使得即使单个灯珠损坏，也不会影响整个光源的照射，降低了维护成本。
通常还有光学透镜组作为辅助，光学透镜组将光源板散发的光线进行混合互补，同时将光源板照射出的光线改变方向，使其准确地照射于成型面上。
二、LCD屏幕
LCD屏幕用于显示主控板提供的图像，通过控制紫外线的透光来完成打印。常见的光固化LCD屏主要为彩色屏和黑白屏两种，其中黑白屏具有更好的透光性和更长的使用寿命。LCD屏的显像分辨率直接关系到打印模型的精度，目前最好的黑白屏已达到4K超清分辨率。
三、结构组件
结构组件是LCD光固化3D打印机的支撑部分，包括框架、面盖、料盘和打印平台等。
框架：框架为其他结构零部件和电子零部件提供结构支撑和表面保护，常用材料包括铝型材、钣金和工程塑料。
面盖：面盖通常使用橙色亚克力制成，有三个主要作用：防止内部未固化光敏树脂挥发（光敏树脂未固化前有一定毒性），防止外部光线照射导致光敏树脂异常固化或变色，避免内部紫外线光源照射到操作人员的眼睛。
料盘：料盘用于盛放光敏树脂耗材，通常由铝合金或塑胶材质制成，具有一定的抗腐蚀性。
打印平台：打印平台主要用于承载不断生成的打印模型，由手拧螺丝、平台固定块、平台固定块连接件和平台等零部件组成。固定块通过手拧螺丝固定在悬臂上，打印平台通过固定块连接件与固定块连接，并实现打印平台的调平。
Z轴运动机构：包括丝杆、螺母副、直线导轨等部件。丝杆将电机的旋转运动转化为运动机构的直线运动，通过导程来控制Z轴上升下降的距离。丝杆有梯形丝杆和滚珠丝杆两种类型，滚珠丝杆精度高。直线导轨用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。在光固化设备中，丝杆螺母副与单条或双条直线导轨配合使用，为打印平台在Z轴的运动提供精度控制、支撑和导向。
四、电子组件
电子组件是LCD光固化3D打印机的控制系统，包括主板、电机驱动、电源和风扇等。
主板：主要作用是通过控制光学组件和运动机构的运行，来控制模型的打印。主板接收切片文件并执行打印程序，实时接收打印机各工作模块的工作状况反馈，对切片文件进行图像显示、解析及打印路径控制。同时，主板也为各个模块提供控制信号，统筹控制整台打印机的工作。
电机驱动：电机驱动的主要功能是细分电机步数，达到精准控制的效果。
电源：电源为整机的运行提供能源，将220V交流电变压成设备所需的12V/24V等不同电压。
散热系统：包括光源散热板和风扇等部件。光源散热板主要用于光源板散热，由铝合金材质制成，及时的散热可以有效延长使用寿命以及提高工作质量。风扇通过冷空气带走散热板和周围空间的热量，从而为光源、屏幕和主板等发热部件散热。
五、结语
以上提到的这些部件在LCD光固化3D打印过程中起着至关重要的作用，它们共同协作以确保打印过程的顺利进行和打印质量的高标准。在选择打印设备时，应根据打印需求以及预算等因素进行综合考虑，以确保所选设备满足打印要求。
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