之前介绍过什么是fdm 3d打印及sla 3d打印技术,今次再介绍另外一种3d打印技术 - dlp 3d打印。
本文章内容目录:
dlp 3d打印技术的历史
dlp 3d打印技术原理
dlp 3d打印技术的特徵
速度
精准度
dlp 3d打印零件的强度如何?
利用dlp 3d打印技术製造的产品
珠宝业
牙科行业
医疗保健行业
dlp 3d打印技术的历史
在1981年,名古屋市工业研究所的小田秀夫(hideo kodama)发明了利用光固化聚合物3d打印出实体模型。在1987年,德州仪器(ti)的拉里·霍恩贝克(larry hornbeck)创建了dlp(digital light processing)技术。dlp用于投影器,配置数码微镜设备,每个镜子代表图像中要显示的像素。不少装置都使用dlp技术,包括投影器、电影投影器、手提电话和3d打印机。
dlp 3d打印技术原理
dlp打印技术(digital light processing 3d printing),又称fti(film transfer imaging)。dlp 3d打印技术和sla 3d打印技术十分相似,利用液态光敏树脂(resin)作爲打印材料,以逐层逐层打印的方式把物品打印成型,打印时也可能需要加支撑,而整体的仔细度(精准度)是!dlp 3d打印技术的特别之处,是透过投影机投影的方法将液态光敏树脂光固化,打印製成品。
首先,3d模型会被3d打印软件横向地切成一层层,然后投影机projector把层模型的形状图案投射到液态光敏树脂上,然后进行光固化及成型。层完成后,便会将物件稍微升高,然后投射下一层模型的形状图案到光敏树脂上,层叠式地打印出模型。
dlp 3d打印技术和sla 3d打印技术都是用液态光敏树脂(resin)作爲打印物料,打印成本比较贵,但是打印精细度,十分适合模型製作,珠宝prototype等仔细节度高的产品,又或者作翻模使用。
dlp 3d打印技术的特徵
速度
与sla相比,dlp 3d打印机数码投影器可一次过固化整层图像,所以可以使各层快速固化,而sla打印机中的激光必须「逐点」固化单层。 因此,dlp只需用图层图像的单次照射就能进行固化,所以打印速度更快。
精准度
dlp 3d打印机中用作光源的数码投影器是由像素组成。因此,在dlp 3d打印机上打印的零件层由许多称为「体素」的「3d像素」组成。体素就是一起构成零件层的微小砖块,体积十分微细,意味著几乎不可能看到它们。
试想像3d像素为乐高积木,乐高积木形成的模型曲面,不会100%光滑,但是dlp仍然会产生非常漂亮和仔细零件。当然机器的精细度取决于投影机,而现时的投影器已经从1080p提升到2k,再由4k提升到了8k了!的dlp 3d打印机的精细度亦能低于50um。
与sla相比,dlp的局限是要打印大型而仔细的零件。因为图像的大小决定了分辨率。随著图层图像尺寸的增加,分辨率也会降低,即代表打印很大比例的模型时,模型的仔细部分可能会受影响。
dlp 3d打印零件的强度如何?
光敏树脂,在dlp 3d打印件的强度可以很大。传统上,dlp和sla通常不用于製造有负载的零件,而更多使用于考虑美学和尺寸精度的零件,是製作视觉原型的理想选择。最近,该领域有了重大发展,零件的强度取决于所选择的特定聚合物,现时某些dlp树脂的强度都大过或等于传统的注塑零件。
利用dlp 3d打印技术製造的产品
出色的精度和快速的打印速度使dlp 3d打印技术在零件製造方面,成为相当理想的选择。现时,dlp见的应用范畴包括牙科、医疗和珠宝行业。
珠宝业
珠宝行业要求产品拥有的精度和细节,这使得dlp 3d打印机能成为帮助生产的理想工具。dlp 3d打印机通常用于通过熔模铸造製造出的工艺,生产非常精细的珠宝,而dlp 3d打印有时甚至可以生产一些一般技术不能製作出来的细节。
牙科行业
牙科行业的重点在于精度,牙医每天都要处理微小而複杂部分,为确保每个患者都满意。dlp 3d打印机通常用于製作患者口腔模型,方便牙医分析和研究,而这些口型模型的打印时间一般只需几个小时,不用几天。
医疗保健行业
医疗行业是其中採用dlp技术之一。dlp 3d打印在医疗行业中有数百种不同的应用,最令人印象深刻的是的生产。每个人的耳壳都是十分,需要为每个客户度身订製,因此製造的过程非常耗时,dlp 3d打印正可以快速地打印贴合各客户的需要。
如你所见,dlp 3d打印是一项有趣且複杂的技术,目前正在快速发展。由于其速度,精度和材料的多功能性,它有望实现批量生产。将来期望会看到越来越多dlp打印的部件,并且应用在更多新行业中。