DLP 3D打印原理及技术简介

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。

 

DLP 3D打印原理及技术简介

 

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DL​​P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 3D打印原理及技术简介

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打印原理及技术简介

 

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

DLP 3D打印原理及技术简介

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

 

DLP 3D打印原理及技术简介

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。

 

DLP 3D打印原理及技术简介

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。

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