Công nghệ in 3D LCD là gì? Tất tần tật các điều cần biết về công nghệ LCD

Công nghệ in 3D LCD (MSLA) là một trong những công nghệ in 3D phổ biến trên thế giới và chỉ xuất hiện trong vài năm trở lại đây. Vì chất lượng in cao, giá thành hợp lý mà các máy in 3D sử dụng công nghệ LCD hiện nay đang dần tiếp cận với đa số người dùng hơn. Vậy công nghệ in 3D LCD là gì? Có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng như thế nào? Hãy cùng 3D Vạn Lộc tìm hiểu chi tiết qua nội dung bài viết sau đây nhé!

Công nghệ in 3D LCD đang được sử dụng rộng rãi hiện nay

Công nghệ in 3D LCD là gì?

Công nghệ in 3D LCD (Liquid Crystal Display) hay còn được gọi là MSLA (Mask Stereolithography), là phương pháp in 3D sử dụng màn hình tinh thể lỏng (LCD) để tạo ra các mô hình, vật thể 3D từ nhựa lỏng (resin). Ánh sáng tỏa ra từ các màn hình LCD, chiếu trực tiếp song song với bề mặt của bàn in. Màn hình hoạt động như một mặt nạ, chỉ để lộ các lớp cắt cần thiết cho mỗi lần in. Do đó, không cần thiết bị đặc biệt nào để định hướng ánh sáng như trường hợp của hai công nghệ SLA hay DLP.

Công nghệ in 3D LCD là phương pháp in 3D sử dụng màn hình tinh thể lỏng (LCD) để tạo ra các mô hình từ nhựa lỏng

>>> Có thể bạn quan tâm: Công nghệ in 3D SLA là gì? Những điều cần biết về công nghệ SLA

Công nghệ in 3D LCD có cấu tạo và hoạt động như thế nào?

1. Cấu tạo chính của máy in 3D sử dụng công nghệ LCD

Với công nghệ in LCD, các máy in 3D LCD được cấu tạo và thiết kế gọn nhẹ với các bộ phận chính để thực hiện chức năng in sau đây:

- Màn hình LCD: Đây là bộ phận quan trọng, đóng vai trò làm nguồn sáng để chiếu tia UV. Màn hình sẽ hiển thị từng lớp cắt của đối tượng in. Tia UV từ màn hình sẽ chiếu qua và làm cứng từng lớp nhựa lỏng.

- Bồn chứ Resin: Đây là bộ phận chứa vật liệu nhựa lỏng có khả năng cảm quang với tia UV. Bồn chứa thường làm từ vật liệu trong suốt, hoặc có lớp màng mỏng ở đáy để ánh sáng UV từ màn hình LCD có thể đi qua và chiếu lên nhựa lỏng.

- Bề mặt in: Đây là nơi để các lớp vật liệu được in dần dần. Bề mặt in sẽ di chuyển lên xuống theo trục Z, đảm bảo mỗi lớp được in chính xác và theo đúng tứ tự cho đến khi hoàn thành.

- Nguồn sáng UV: Đèn UV là nơi cung cấp ánh sáng với cường độ mạnh chiếu qua màn hình LCD để đảm bảo lớp nhựa lỏng được đông cứng hoàn toàn.

Cấu tạo cơ bản của máy in 3D sử dụng công nghệ LCD

2. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D LCD

Công nghệ in 3D hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng màn hình LCD để hiện thị các lớp của mô hình 3D và chiếu ánh sáng UV làm cứng từng lớp nhựa lỏng trong một bồn chứa. Công nghệ này khác biệt ở chỗ, thay vì dùng tia laser, thì nó dùng một dãy các đèn LED cực tím làm nguồn sáng kết hợp với một màn hình LCD để phân tách ánh sáng theo hình dáng được xác định thông qua phần mềm slicer. Bằng cách này thì toàn bộ các chi tiết của mỗi lớp được tạo ra cùng một lúc giúp cho thời lượng in được rút ngắn một cách đáng kể và tiết kiệm điện năng hơn.

Trong quá trình in, các điểm không bị tia UV chiếu sáng thì vẫn duy trì trạng thái lỏng. Mỗi lần hoàn thành một lớp in, bàn in sẽ di chuyển lên một khoảng bằng với độ dày mỗi lớp để in tiếp liếp tiếp theo mà không bị rời rạc. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi hoàn thiện. 

Sau khi in xong, vật thể được nâng khỏi bể nhựa cùng với chất liệu nhựa lỏng dư thùa chảy trở lại bồn chứa để sử dụng tiếp. Công việc cuối cùng là cần loại bỏ các cấu trúc hỗ trợ, những phần dư thừa, tiến hành xử lý và làm mịn bề mặt sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D LCD

>>> Xem thêm: Các dòng máy in 3D chính hãng, giá rẻ, bảo hành lâu dài

Lợi ích và hạn chế khi sử dụng công nghệ in 3D LCD 

1. Về lợi ích 

 - Độ phân giải và chi tiết cao: LCD có thể in được các mô hình có độ chi tiết cực kỳ cao, bề mặt mịn màng, đẹp mắt và có thể tạo ra cả những mô hình với kích thước vô cùng bé. 

- Tốc độ in nhanh: Toàn bộ lớp nhựa lỏng được chiếu sáng cùng một lúc, không cần di chuyển từng điểm cho nên có tốc độ in nhanh hơn so với những công nghệ khác như SLA.

- Chi phí đầu tư thấp: LCD sử dụng công nghệ nguồn mở, các thành phần trên thiết bị in này có giá thành rẻ hơn nhiều so với các máy in 3D sử dụng công nghệ SLA và DLP nói chung. 

- Dễ dàng sử dụng: Các máy in 3D LCD được thiết lập đơn giản và giao diện dễ dùng, phù hợp với những người mới bắt đầu. Phần mềm điều khiển của máy cũng dễ thao tác, quy trình in thuận tiện.

2. Về hạn chế

- Cần xử lý kỹ sau khi in: Các công đoạn hậu xử lý như rửa bằng acetol hoặc cồn và sấy bằng tia UV là bắt cuộc để đảm bảo không còn resin lỏng bám ví và để lại trên bề mặt vật thể và toàn bộ các chi tiết được hóa cứng.

- Tuổi thọ màn hình: Sau một thời gian sử dụng, màn hình LCD và hệ thống đèn LED UV có thể bị xuống cấp, làm ảnh hưởng đến chất lượng in. Do đó, cần kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế định kỳ khi cần.

- Ảnh hưởng đến sức khỏe: Vật liệu resin khá nặng mùi, có thể gây dị ứng nếu tiếp xúc trực tiếp qua da hoặc gây ra các phản ứng nguy hiểm nếu hít quá lâu và cực kỳ nguy hiểm nếu lỡ dính vào mắt hoặc các bộ phận nhạy cảm trên cơ thể.

- Hạn chế vào kích thước in: Kích thước in tổng thể của màn hình LCD khá nhỏ khiến kích thước các đối tượng in bị giới hạn. Do đó, khi in các mô hình có kích thước quá khổ sẽ phải tiến hành cắt, ghép.

Công nghệ in 3D LCD có thể in nhiều mô hình với độ chi tiếc cực cao, chi phí thấp, dễ sử dụng

Ứng dụng của công nghệ in 3D LCD hiện nay

Trong nhóm máy in 3D Resin nói riêng thì công nghệ LCD là một trong những công nghệ phổ biến trên thế giới nhờ vào những ưu điểm về độ chính xác, tốc độ nhanh, giá hợp lý. Công nghệ in 3D LCD được ứng dụng trên hầu hết các lĩnh vực như y tế, nha khoa, hàng không vũ trụ, điện tử, giáo dục, nghệ thuật, kiến trúc,... Cụ thể:

- Mô hình 3D: Với khả năng in chi tiết nhỏ và tinh vi, công nghệ 3D LCD được dùng để tạo ra các mô hình nhân vật, trò chơi, lắp ráp.

- Y tế, nha khoa: Chế tạo các mẫu răng giả, dụng cụ chỉnh nha, thiết bị nha khoa,... và nhiều mô hình giải phẫu trong y học.

- Giáo dục: Tạo ra các mô hình 3D, giáo cụ học tập trực quan giúp công việc giảng dạy hiệu quả cũng như tiến hành nghiên cứu, phát triển nhiều sản phẩm in 3D.

- Kỹ thuật, kiến trúc: Các kỹ sư, chuyên gia có thể sử dụng công nghệ in 3D LCD để tạo các mẫu thử nghiệm, các linh kiện phức tạo hoặc in các mô hình kiến trúc, công trình trưng bày cỡ nhỏ.

- Trang sức, phụ kiện: Thiết kế và chế tạo các mẫu trang sức, phụ kiện thời trang phức tạp, cầu kỳ, đòi hỏi độ chi tiết cao, theo mẫu yêu cầu của khách hàng.

Công nghệ in 3D LCD được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực

3D Vạn Lộc - Doanh nghiệp chuyên cung cấp các mẫu máy in 3D LCD chính hãng, giá tốt

3D Vạn Lộc là doanh nghiệp chuyên cung cấp và phân phối các dòng máy in 3D LCD chính hãng, uy tín hàng đầu. Các dòng máy đều có xuất xứ từ các thương hiệu nổi tiếng trên thế giới, đảm bảo chất lượng tổt, độ bền cao và nhiều phân khúc giá hợp lý cho mọi khách hàng. Đội ngũ nhân viên của 3D Vạn Lộc luôn sẵn sàng hỗ trợ và nhiệt tình tư vấn các giải pháp in 3D phù hợp với mọi nhu cầu của từng khách hàng, từ việc chọn máy in cho đến vật liệu in phù hợp. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp các dịch vụ in 3D giá rẻ, nhanh chóng và tiện lợi.