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光固化型3D打印介绍、应用与推荐
发布时间：
2025-06-21 00:00
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SLA
立体光固化成型工艺，又称立体光刻成型，简称SLA，指利用紫外线照射液态光敏树脂发生聚合反应，来逐层固化并生成三维实体的成型方式，SLA制备的工件尺度精度高，是商业化的最早3D打印技术。
作为最早出现的3D打印技术，SLA技术也是最成熟的3D打印技术，在行业中应用广泛。目前，大型工业光固化3D打印机主要基于SLA技术。
SLA技术主要是使用光敏树脂作为原材料, 利用液态光敏树脂在紫外线照射下会快速固化的特性。光敏树脂一般为液态，它在一定波长的紫外线照射下立刻引起聚合反应，完成固化。SLA通过特定波长与强度的紫外线聚焦到光敏树脂表面，使之由点到线、由线到面德顺序凝固，从而完成一个层截面的绘制工作。完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，层层叠加构成一个三维立体实物，每一层的图案形成由激光束的移动控制。理论上，激光束可以在很大的空间上移动。因此，SLA技术可以打印大尺寸模型。
SLA优点：
1. SLA是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高。
2.由数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。
3.成型精度高，可以打印细节丰富的模型，表面质量好。
SLA缺点：
1. SLA系统造价较高，使用和维护成本相对过高。
2.工作环境要求比较苛刻。耗材为液态树脂，具有一定的气味，需密闭，同时为防止提前发生聚合反应，需要避光保护。
3.成型件多为树脂类，使得打印成品的强度和耐热性有限，不利于长时间保存。
4.后处理相对繁琐。打印出的工件需用乙醇或特定清洗液进行清洗，并进行二次固化。
但随着技术的不断进步，SLA 3D打印技术有望在更多领域中发挥更大的作用。
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DLP
数字光处理，简称DLP，是在SLA（光固化立体成型）技术出现的十余年后才出现的，它是SLA的变种形式，与SLA的成型技术有着异曲同工之妙，该技术也是业界公认的第二代光固化成型技术。
DLP光固化3D打印技术是利用高分辨率的DLP投影仪，将紫外线光投射到含有光敏树脂的打印平台上，根据计算机生成的三维模型逐层固化树脂，层层叠加，最终构建出实体模型。与传统的SLA相比，DLP技术通过一次曝光即可固化整层树脂，大大提高了打印速度和效率。
DLP设备中包含一个可以容纳树脂的液槽，用于盛放可被特定波长的紫外光照射后固化的光敏树脂，DLP成像系统置于液槽下方，其成像面正好位于液槽底部，通过能量及图形控制，每次可固化一定厚度及形状的薄层树脂。液槽上方设置一个打印平台，每次截面曝光完成后向上提升一定高度，使得当前固化完成的固态树脂与液槽底面分离并粘接在打印平台或上一次成型的树脂层上，这样通过逐层曝光并提升来生成三维实体。
DLP光固化3D打印技术具有以下特点：
1.高精度与细节还原：DLP技术能够实现非常细小特征的精准打印，特别适合复杂结构和精细纹理的制作。
2.打印速度快：由于是整层曝光，相比于逐点或逐线固化的技术，大幅缩短了打印时间。
3.材料多样化：随着技术进步，DLP打印机支持的树脂材料越来越丰富，包括透明、柔韧性、耐高温、生物基等多种类型。
4.表面质量佳：光固化层间结合紧密，成品表面光滑，后期处理相对简单。
精度是 DLP光固化3D 打印的最大优势，为了保证高精度，投影的尺寸是有限的，只能打印小尺寸的模型。
DLP光固化3D打印技术以其独特的技术优势，正在逐步改变传统制造业的格局，推动了个性化定制、快速原型制作及复杂结构件生产的新趋势。随着技术的不断成熟和材料科学的突破，DLP光固化3D打印的应用边界将持续拓展，为各行业带来前所未有的创新机遇和制造可能性，成为推动制造业向智能化、个性化发展的关键技术之一。
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LCD
LCD光固化3D打印技术，亦称掩模立体光刻技术，是一种新兴的3D打印技术。与SLA和DLP技术相仿，LCD光固化技术也是通过光源固化液态树脂，但其独特之处在于光源由LCD屏幕进行控制。这一技术利用液晶屏成像原理，由计算机程序提供图像信号，在液晶屏幕上出现选择性的透明区域。在紫外光源的照射下，透过液晶屏的紫外光线构成紫外光图像区域，被照射到的液态树脂成为固态，液晶屏幕不透光的部分则无法光固化。整个过程依据预设的3D模型逐层进行，通过层层叠加固化的树脂层，最终构建出完整的3D打印物体。
LCD光固化成型技术自2013年问世以来，基于DLP技术进行研究开发，其成本大幅降低，使得这种光固化打印技术得以普及。尽管LCD技术的精度可与DLP相媲美，但其最大的亮点在于开源特性和低廉的核心零部件成本。
LCD打印机以其经济实惠和高分辨率而受到青睐。但同时，液晶屏的使用寿命较短，需要定期更换。相较于SLA和DLP技术，LCD技术以其更低的成本、更高的打印速度和更佳的打印精度脱颖而出。LED平行矩阵光源作为LCD技术的光源，目前大多采用国内自主研发的技术，这为中国在LCD光固化3D打印领域增添了竞争力。据市场统计，中国生产的LCD光固化3D打印机在全球市场中占有重要份额，尤其是在消费级LCD 3D打印机市场，中国品牌几乎占据了主导地位。
最初，LCD光固化3D打印技术主要服务于消费级市场，凭借其低成本、高效率和高精度等优势，吸引了众多用户的关注。随着技术的持续进步和市场的不断扩展，LCD光固化3D打印技术也开始向工业级市场进军，为制造业提供了更为高效、优质的3D打印解决方案。
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粉末床熔融
SLA、DLP、LCD这三种技术经过多年的发展已经相当成熟。然而，这类技术一直存在一个显著的瓶颈，打印速度慢。完成一个作品通常需要耗费数小时，而随着打印对象的结构越来越复杂，耗时问题也会愈加严重。
那么，有没有办法可以缩短光固化3D打印的时间呢？
答案是肯定的。接下来，让我为大家介绍一项革命性的技术，CLIP 3D打印技术！
CLIP，即连续液界制造技术，是基于传统SLA技术的创新升级。它利用丙烯酸酯的氧阻聚效应，并在树脂槽底部引入了一种透明且透气的特氟龙膜，让光线和氧气可以同时通过。通过精确控制氧气进入树脂池的量和时间，氧气会在靠近膜的区域形成一层几十微米厚的“死区”，该区域无法发生光聚合反应。而紫外光则使剩余区域的树脂固化，从液态中“生长”出打印物品。
这项技术的两大核心优势非常引人注目。
1.打印速度突破性提升。
CLIP技术的打印速度比传统3D打印快25到100倍，甚至有潜力提高到1000倍。
2.打印精度显著提高。
传统3D打印将3D模型分层切片，层与层之间难以避免粗糙感。而CLIP技术通过底部投影的连续光图像实现无缝过渡，相当于从“叠加幻灯片”进化到了“叠加视频”。尽管视频帧率并非无限，但与静态切片相比，精细度的提升无疑是质的飞跃。
然而，这项技术目前仍面临一些挑战：
1.材料选择的限制。
为了实现快速打印，CLIP技术需要使用低粘度树脂和空心模型。低粘度树脂确保树脂能够迅速填充打印区域，而空心模型则减少了树脂消耗。但对于高粘度树脂或实体模型，CLIP的效率相对较低。
2.透氧膜的成本。
用于CLIP技术的特氟龙透氧膜价格较高，这在一定程度上限制了技术的大规模应用。
尽管如此，CLIP技术的突破性创新为3D打印领域带来了全新的可能性。随着技术的进一步发展和完善，或许我们很快就能看到它在更多实际场景中的应用。
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3D打印树脂推荐
博兴新材，作为一家专注于光固化新材料研发、生产、销售及技术服务的实体企业，在光固化3D打印领域，推出了多款光固化树脂产品，以满足不同应用场景的需求。
1、B-113
B-113是一支标准双酚A型环氧丙烯酸酯，具有固化速度快、硬度高，成型精度好的特点；广泛应用于光固化打印的手办和牙模树脂配方中，不仅能够提供良好的硬度，固化速度和打印精度，同时能够降低配方成本。
2、B-275
B-275是两官能度聚氨酯丙烯酸酯，具有高透明度，固化速度快，柔韧性好，耐黄变好，耐候性能优异，流平性能好的特点，建议应用于3D光固化打印齿科领域。
3、B-276H
B-276H是一支两官能团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，具有固化收缩率低、固化速度快、硬度高、坚韧性、抗张强度优异的特点；广泛应用与光固化3D打印的齿科和刚性树脂配方中，可以提供良好的硬度，强度，固化速度和打印精度。
4、B-296
B-296是一支两官能团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，该树脂固化收缩率低、强度高且具有较高的拉伸性、坚韧性和抗张强度优异；广泛应用于光固化3D打印刚性树脂配方中，提供良好的坚韧性，抗拉性，耐撕性强。
5、B-296M
B-296M是一支两官能团的脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯，特点是固化收缩率低、强度高且具有较高的拉伸性、坚韧性和抗张强度优异；广泛应用于光固化3D打印齿科和工程树脂配方中，提供良好的坚韧性，抗拉性，耐撕性强。
6、B-368
B-368是一支三官能团的聚氨酯丙烯酸酯，具有固化速度快、固化收缩率低、硬度高、坚韧性和抗张强度优异；广泛应用于光固化齿科，刚性，手办树脂配方中，平衡配方的柔韧性，提高整体的耐热性能。
7、B-451
B-451是两官能团聚氨酯甲基丙烯酸酯，含大分子聚醚结构，不含单体，固化收缩小，柔韧性佳、固化膜有很好的拉伸性，通过部分氨基单体封端封闭异氰酸酯基团，使得产品可以可通过高温加热解封后进行热固化加强涂层的强度和弹性，拉伸强度可达到12MPa，断裂伸长率可达300%，撕裂强度4MPa。推荐应用于3D打印双重固化弹性体系，如3D打印鞋材。
8、B-79D
B-79D是一支特殊官能基丙烯酸酯，具有粘度低、固化收缩率低、硬度高、坚韧性和抗张强度优异；广泛应用于光固化齿科，珠宝铸造3D打印树脂配方中，提供平衡的打印精度、强度和可铸造性。
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