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光固化打印二三事【打印质量之迷思】

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每每跑到各大LCD光固化设备的讨论群里,都会有不少用户因为打印效果不理想而去换其他品牌的机器,机器换了不行就跑去用淘宝上能买到的不同的树脂来使用,甚至用上了进口树脂,结果都还是差强人意。让我在群内每次都能感受到背景音乐切换成了“凉凉”的无奈感……
那咱们今天来聊下打印质量的各个影响因素吧,说不定聚友们会突然想到什么,大刀阔斧起来也说不定XD。
我们来确认下设备究竟对打印质量的影响有多大,在之前的文章我们提到过打印设备的【Z结构】对打印质量是一个极其重要的环节,具体小六就不细说了,可以回顾一下之前的文章确认一下具体的影响。
这里更强调其他环节,首先肯定是【液晶屏】,不同分辨率肯定对成型件的精细度有非常可见的影响。例如5.5寸 1080p分辨率的液晶屏幕,所能打出来的像素密度是400ppi左右,意思就是在一个英寸范围内有400个像素显示。而一般现在主流的5.5寸2K显示分辨率的液晶屏,则大概在534ppi左右的像素密度。光从数据上来确实有非常明显的提升,按照4K分辨率的数据来看将会打到800ppi以上的像素密度。现阶段2K的分辨率也基本实现了用户肉眼比较难观察到层纹,和像素缺陷的地步。但是要放到单反的微距下,那就是另外一回事了,你会明显察觉到不同分辨率的像素密度差距。同时你也会发现很多固有的涟漪像素纹和垂直像素纹路,他们会根据聚友们打印的模型的形态有不同的呈现,例如垂直于平台的平面,会出现垂直的像素纹路,大的圆弧曲面上会出现涟漪像素纹。
当然以上说的都是【光源】系统非常优秀的情况下打出来的效果,但很多用户甚至连这些细节都打印不出来,哪怕换再高的分辨率,仍然是缺乏细节。那么我们假设【光源】都是优秀的,那光源的优秀之处应该以什么方式判定呢?小六留待后面的文章细述,先继续往下说。
既然【光源】和【Z结构】都没毛病,那么打不出来细节又会是什么原因呢?首当其冲的当然是离型膜以及液晶之间的【保护结构】。在LCD设备初期,LCD液晶都是“裸奔”状态,意思就是没有任何保护屏幕的措施,直接通过液晶接触离型膜,达到“0距离”的透光要求,但毕竟裸奔就需要一些电工胶布遮光,难免会造成离型膜跟液晶之间会有间隙,所以不少厂商想出了用类似手机屏幕钢化玻璃来增加贴合度形成“0距离”。然而介质的转换和材质的厚度还是会使光线形成光学扭转,所以难免会因为钢化玻璃的厚度形成细节丢失的可能。再加上离型膜的厚度,这些介质上的转换叠加就会形成一定的折射和光线交叉衍射,打印的像素将会比正常状态下多一圈,多出来的一圈像素互相叠加就会形成“糊在一起”的细节,这就是细节打不出来的第一个主要原因。
当然判断这个事情方法很多,例如:打印表面油光可鉴, 大部分都是像素与像素间粘连形成的平滑效果,所以会特别反光。如果每个像素都很独立的被打印出来,模型表面是会相对“哑光”的,因为光线会在像素的表面作用下漫反射,就会比较少高光。当然这种例子只是在清洗非常干净的状态下才会有的特征,很多用户其实都没有正确清洗打印件,所以大部分时候都是油光可鉴还丢失细节的状态,这些小六都会在后面进行深入的探讨,解除大家对清晰固化件的疑惑。
好了,如果我们的【光源】【Z结构】【液晶与离型介质】的状态都非常好,再打不出来细节又是怎么回事呢?这个当然是树脂的锅咯,毕竟树脂是整个光固化系统的灵魂,没有这个成型的材料,再高精度的设备也只是个摆设。
光敏树脂的分类小六也会在后面细谈,但是说打不出细节,小六可以很负责任的告诉大家,LCD树脂如需要形成高精度的打印,确实需要付出沉重的代价。其原因就是LCD设备的固化能量太低,其能量基本只有DLP或SLA结构设备的光能量的1/4甚至1/6的水平,所以可可想而知LCD用的光敏树脂是需要多敏感的反应才能进行正常的固化,引发剂的含量一定会比DLP、SLA设备所使用的树脂要高好几倍。具体会高多少,这就要看厂商对设备和树脂的匹配性以及LCD树脂的应用层面进行调整,比较不能一概而论。
但是打不出细节这个事情就是跟引发剂的含量是相关的,如果您的树脂是【高速树脂】,结果很明显,引发剂含量会非常高而且敏感,透明树脂会特别容易过爆甚至堆积材料,细节就这样填没了。高速还带来另外一个非常负面的效果——【脆皮树脂】的出现了,因为反应速度太快,里面的分子结构还没有反应完全,再加上原材料的搭配,就形成了那种硬脆树脂。特别是现在为了压缩耗材成本,厂商们都只能尽力选择廉价的原料,加大引发剂的含量,迎合需要高速打印的客户。大家都不能等,还需要更低的成本,也就只能付出这样比较惨重的代价。当然这也不是完全不能解,要精度?厂商加非常多的色料,形成黑色甚至深色系树脂,以遮挡UV光线避免形成过曝。设备厂商则使用更低功率的光源,甚至不均光的光源来形成更长时间的曝光,以时间换精度。
而这些举措其实都是现阶段的无奈之举,毕竟LCD打印设备的普及也是刚刚开始,需要完善的东西非常的多。打印细节除了设备,其实更多也跟树脂之间有千丝万缕的关系,不太能只归咎于其中一个事物身上。
小六今天就牢骚到这,有什么疑问都可以私信小六,或者主动加入Q群进行互动哦。
【转载自新浪微博 @聚六3D情报局】




IP属地:广东来自Android客户端1楼2017-12-28 01:28回复
    暖个坑,楼主正解。 所以lcd的分辨率精度虽然能到50微米,但是透光后光发生散射,以及引发剂多太敏感,所以打印出来的东西自带模糊效果,没那么清晰。小细节直接糊掉了,没有光机dlp打印的精致。


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2017-12-28 09:13
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      好好的上了一课~新手跪谢了~😭


      IP属地:云南来自iPhone客户端3楼2017-12-28 09:36
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        打印上面圆滑狮子头的机器要多少钱老哥


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2017-12-29 10:00
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          科普得很好,什么时候能说下离型的问题么?


          IP属地:广东来自Android客户端7楼2017-12-31 14:27
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            不得不说,真是高质量的帖子,楼主高人


            IP属地:浙江8楼2018-01-01 23:09
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              最后的两个狮子头对比说明了什么?


              IP属地:广东来自Android客户端9楼2018-01-26 12:34
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                难得吧里还有这样有营养的帖子


                IP属地:四川来自Android客户端10楼2018-02-05 01:23
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                  帮顶技术贴,期待后续分享。


                  IP属地:中国香港来自Android客户端11楼2018-02-05 13:21
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                    虽然我还没有开始玩这种。但也来顶一下。说不定那天就玩这种了。


                    12楼2018-02-06 11:46
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                      受益良多,对光固化认识深了一步,真正花了心思研究和测试而且还愿意分享,楼主超级棒


                      IP属地:广东13楼2018-06-26 17:15
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                        弱弱的问一下,那俩个狮子头,应该是左侧哑光的比较好吧?因为没有因光的散射而引起边缘雾化。。每个像素都曝光到位,所以微观上是一个一个台阶,宏观上,就是哑光。。


                        IP属地:江苏来自手机贴吧15楼2018-09-19 12:03
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                          没有后处理呢?


                          IP属地:江苏来自iPhone客户端16楼2018-09-19 12:09
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                            lz写的特别好,大赞!!!希望多些这样的技术贴。 666666


                            IP属地:湖北17楼2018-10-18 11:29
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