2020年3月25日，南極熊從(cong) 外媒獲悉，北京化工大學的研究人員於(yu) 2019年12月發表了一篇學術論文“Photo-curing 3D printing technique and its challenges”，分析了當前流行的光固化3D打印技術（SLA，DLP，LCD，CLIP和MJP技術）。

光固化3D打印技術已經非常常見，具有非常多的優(you) 點，比如速度快、精度高、表麵質量好等，對於(yu) 牙科等領域具有很好的應用。但是，由於(yu) 使用的材料是光敏樹脂，仍然存在很多挑戰，比如零件和原型可能會(hui) 變脆，變形，對天氣的抵抗力差以及生物相容性差。

該論文研究對比了相對成熟和商業(ye) 化的光固化3D打印技術，並討論了其優(you) 勢、弊端以及未來的潛在應用。

SLA 技術

立體(ti) 光刻技術（SLA）由查爾斯·赫爾（Charles Hull）發明，是全球最早的3D打印技術之一.

赫爾的3D打印半身像以及赫爾發明的首款3D打印機SLA-1

在論文中，研究人員表示：“一般情況下，SLA 3D打印機所使用的紫外光波長是355 nm，光源位於(yu) 樹脂槽上方，並且曝光方向是從(cong) 頂部開始，液態樹脂在被激光束掃描時會(hui) 固化。在固化一層樹脂之後，平台會(hui) 下降一段距離（與(yu) 打印層厚一致），逐層重複進行固化，直到打印出3D固體(ti) 對象”。

△圖片源於(yu) 網絡，非論文附圖

研究人員還指出，由於(yu) 激光束可以覆蓋比較大的空間，因此可以大規模打印大型模型。但是，由於(yu) 增加構建大小時速度降低而存在一個(ge) 缺點。

SLA的其他缺點包括樹脂數量有限，以及分辨率低的問題。但是，它對於(yu) 牙科，模具，汽車和航空航天組件等應用仍然非常有用。

DLP技術

數字光處理（DLP）3D打印的光源來自投影儀(yi) ，這項技術也已經存在了大約20年了。以創新的DLP芯片為(wei) 核心，使用戶能夠以極高的精確度創建小型物體(ti) 。

自由基光敏樹脂通常用於(yu) DLP中，雖然可以保證精度和精確度，但由於(yu) 尺寸限製以及DLP 3D打印機價(jia) 格昂貴這一事實而存在缺點。研究人員將其推薦用於(yu) 珠寶鑄造和牙科等應用。

△圖片源於(yu) 網絡，非論文附圖

LCD技術

液晶顯示器（LCD）3D打印以液晶顯示器為(wei) 核心，為(wei) 用戶提供高分辨率。

研究人員在文中表示：“在電場切換期間，少量液晶分子無法重新排列，從(cong) 而導致弱漏光，這導致LCD打印技術的精度不如DLP。”

△圖片源於(yu) 網絡，非論文附圖

“除了打印精度外，DLP和LCD 3D打印之間的主要區別在於(yu) 光強度。眾(zhong) 所周知，光強度是光聚合的重要因素，它決(jue) 定了打印的速度和固化程度。因此，隻有增加光引發劑的量或延長曝光時間，用於(yu) DLP 3D打印的光敏樹脂才能用於(yu) LCD 3D打印。”

LCD價(jia) 格適中，分辨率高。但是，必須定期維護和更換LCD光源。光強度微弱，有可能發生“漏光”，必須經常清潔水箱。盡管如此，作者還是建議將LCD用於(yu) 玩具，珠寶和牙科產(chan) 品的製造。

CLIP技術

Carbon出名的連續液體(ti) 界麵生產(chan) （CLIP）技術，實際上目前已經更名為(wei) Digital Light Synthesis（DLS）。

CLIP技術的基本原理並不複雜，底部的紫外線投射使光敏樹脂固化，而液槽底部的液態樹脂由於(yu) 抑製了氧氣而保持了穩定的液麵，從(cong) 而確保了固化的連續性。研究人員說：“底部的特殊窗口允許光和氧氣通過。”

CLIP技術，圖片來自Carbon

△圖片源於(yu) 網絡，非論文附圖

CLIP技術的最大優(you) 點之一是打印速度成倍增長（高達25到100倍），而打印的潛力比DLP快1000倍。

MJP技術

多噴射打印（MJP）大約有20年的曆史，它為(wei) 工業(ye) 用戶提供了一種效率越來越高的係統，它具有多個(ge) 噴嘴來噴射液態光敏樹脂。可以同時打印多種顏色的多種材料，並且準確性很高。不僅(jin) 如此，打印尺寸沒有限製！但是，缺點包括設備和材料的承受能力不足。研究人員今天推薦MJP用於(yu) “精密醫療”應用和珠寶鑄造。

△圖片源於(yu) 網絡，非論文附圖

△不同的光固化3D打印技術的特征

總之，研究人員指出：“光敏樹脂的有限性能和3D打印技術的瓶頸限製了光固化3D打印的應用。一旦解決(jue) 了諸如快速固化，大尺寸和高粘度樹脂打印等技術問題，以及高性能材料，生物相容性材料和可降解材料的開發，光固化3D打印將具有廣闊的前景。”