DLP光固化3D打印技術原理及市場發展
時間：2023-03-20 09:01 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：在眾多的增材制造 (AM) 技術中，數字光處理 (DLP)技術因其高精度等優點在市場上占有一席之地，與FDM(熔融沉積制造)和DIW(墨水直寫)技術不同，DLP往往是將打印的物件從料池中“拉”出來，那么到底什么是DLP技術？目前DLP市場出現的問題有什么？
DLP打印技術是如何工作的？
在 DLP 系統內部，有幾個重要組件，包括：一個樹脂托盤（可拆卸）、構建平臺、投影儀和一個 Z 型龍門架。
●投影儀將特定形狀的紫外線 (UV) 光向上投射，位于裝有紫外線敏感液態樹脂的托盤下方。光線穿過樹脂托盤內置的透明屏幕，讓光線與樹脂接觸，固化特定形狀的打印層。
●該層在構建平臺上固化，在 Z 軸上倒置。構建平臺半浸沒在樹脂中，因此平臺和樹脂托盤之間的距離是一個打印層（10 到 25 微米，具體取決于機器）。
●一旦該打印層的材料固化，機器的 Z 軸就會向上移動，將打印層從覆蓋在托盤上的透明薄膜上剝離，然后重新開始上述步驟，直到零件完成。
所以整個打印過程具有絕對的制造優勢，會產生特別快的打印速度，無需擠出細絲或進行粉末鋪料。
精度堪比注塑
DLP的精度很高，可以在兩微米左右。使用精細的層厚度，也能獲得z向的高精度精度，實現細節結構的制造。
由于層厚很小，所以打印出來的零件很難看到打印層線，除非在放大鏡下觀察，該技術在表面質量方面可以與注塑成型相媲美。行業中有各種聚合物技術產品，DLP 能夠生產及其微小的結構，除非需要更嚴格的公差，否則不需要后加工操作。
材料
DLP的材料開發和創新方面也十分令人驚嘆。在過去五年中，更強、更穩健的光敏聚合物進入市場。從透明、生物和橡膠到高溫和剛性材料，可謂是應有盡有。
△這款自行車頭盔是在 ETEC Xtreme 8K 上用 Loctite 3D IND405™ Black 3D 打印的，夾子是用 Loctite 3D 3843 打印的。這兩種由漢高開發和生產的光敏樹脂現在已經在世界上最大的 ETEC Xtreme 8K 上通過了認證。
樂泰、3D Systems、Adaptive 3D（桌面金屬）和其他著名的光聚合物開發公司持續不斷的開發樹脂材料。然而，一些材料公司并不完全了解打印機的結構，這可能會給消費者及其零部件帶來問題。隨著對混合材料的需求增加，打印機制造商應該繼續與材料開發商合作，以實現尚未發現的應用。
3D 打印機 OEM 的工程團隊將自己研發的材料與第3方材料公司進行了對比，發現了一些局限性。對于用戶來說，在調整非 OEM 原生材料時，3D 打印機制造商和材料開發商面臨的其實是一項艱巨的任務。可以從購買打印機的原始設備制造商和合作伙伴那里選擇材料。
因此，就 OEM 和材料開發商公司之間的合作而言，一個需要改進的領域是讓最終客戶的操作使用更加便捷，比如提供可供打印機調整/預編程的材料在這種情況下，OEM 成為一站式商店，用戶體驗也會極大的提升。在一款樹脂材料上市前，原始設備制造商和材料開發公司的合作非常重要。那么，在 DLP 打印機中使用第 3 方材料是否可行？當然可以！但如果您沒有設備或材料科學方面的經驗，可能會帶來挑戰。
DLP打印晶格結構
3D 打印晶格結構是一個很好的應用，但需要更多的開發和關注。
首先，有必要了解打印層如何從光機和樹脂之間的透明膜上剝離，已經固化或者打印的部件將在層剝離過程中拉伸。由于打印過程的性質，這種現象會使零件發生故障并降低零件質量。
需要應用增材制造 設計確定晶格結構在給定項目中的可行性。提供生產晶格結構能力的 OEM 和拓撲軟件公司正在更好地理解這種打印過程的動態過程，研究這方面的工藝過程，對零件設計給出指導。增材制造行業的許多人都看到了最近將類泡沫材料。由于剝離過程中會發生拉伸，直接使用 DLP 3D 打印泡沫狀材料幾乎是不可能的。在實施二次處理過程之前以剛性狀態打印泡沫材料，如Desktop Metal 的 FreeFoam。
結論
●針對制造商：當涉及到材料保質期和證明第3方材料可行的過程時，公司需要更準確地傳達信息。因為買家已經知道沒有什么是 100% 完美的。因此，如果確實沒有合適的解決方案，您需要誠實的告知客戶！
● 針對DLP技術本身：DLP技術的優勢就是能夠生產表面光潔度接近注塑成型的實體零件，這個優勢使DLP技術能夠在市場上保持一定的競爭力。DLP 通過模塊化系統還能提供獨特的可擴展性因素，封閉式打印機還適合在辦公室使用。
隨著近年來 3D 打印的發展，DLP 能否最終超越注塑成型速度？讓我們拭目以待！
DLP打印技術是如何工作的？
在 DLP 系統內部，有幾個重要組件，包括：一個樹脂托盤（可拆卸）、構建平臺、投影儀和一個 Z 型龍門架。
●投影儀將特定形狀的紫外線 (UV) 光向上投射，位于裝有紫外線敏感液態樹脂的托盤下方。光線穿過樹脂托盤內置的透明屏幕，讓光線與樹脂接觸，固化特定形狀的打印層。
●該層在構建平臺上固化，在 Z 軸上倒置。構建平臺半浸沒在樹脂中，因此平臺和樹脂托盤之間的距離是一個打印層（10 到 25 微米，具體取決于機器）。
●一旦該打印層的材料固化，機器的 Z 軸就會向上移動，將打印層從覆蓋在托盤上的透明薄膜上剝離，然后重新開始上述步驟，直到零件完成。
所以整個打印過程具有絕對的制造優勢，會產生特別快的打印速度，無需擠出細絲或進行粉末鋪料。
精度堪比注塑
DLP的精度很高，可以在兩微米左右。使用精細的層厚度，也能獲得z向的高精度精度，實現細節結構的制造。
△使用 Carima 的連續 DLP 技術進行 3D 打印的鼻拭子
由于層厚很小，所以打印出來的零件很難看到打印層線，除非在放大鏡下觀察，該技術在表面質量方面可以與注塑成型相媲美。行業中有各種聚合物技術產品，DLP 能夠生產及其微小的結構，除非需要更嚴格的公差，否則不需要后加工操作。
材料
DLP的材料開發和創新方面也十分令人驚嘆。在過去五年中，更強、更穩健的光敏聚合物進入市場。從透明、生物和橡膠到高溫和剛性材料，可謂是應有盡有。
△這款自行車頭盔是在 ETEC Xtreme 8K 上用 Loctite 3D IND405™ Black 3D 打印的，夾子是用 Loctite 3D 3843 打印的。這兩種由漢高開發和生產的光敏樹脂現在已經在世界上最大的 ETEC Xtreme 8K 上通過了認證。
樂泰、3D Systems、Adaptive 3D（桌面金屬）和其他著名的光聚合物開發公司持續不斷的開發樹脂材料。然而，一些材料公司并不完全了解打印機的結構，這可能會給消費者及其零部件帶來問題。隨著對混合材料的需求增加，打印機制造商應該繼續與材料開發商合作，以實現尚未發現的應用。
△科思創的新型 Somos® PerForm HW 樹脂可使用 DLP 和 LCD 3D 打印實現高效的小批量生產。
3D 打印機 OEM 的工程團隊將自己研發的材料與第3方材料公司進行了對比，發現了一些局限性。對于用戶來說，在調整非 OEM 原生材料時，3D 打印機制造商和材料開發商面臨的其實是一項艱巨的任務。可以從購買打印機的原始設備制造商和合作伙伴那里選擇材料。
因此，就 OEM 和材料開發商公司之間的合作而言，一個需要改進的領域是讓最終客戶的操作使用更加便捷，比如提供可供打印機調整/預編程的材料在這種情況下，OEM 成為一站式商店，用戶體驗也會極大的提升。在一款樹脂材料上市前，原始設備制造商和材料開發公司的合作非常重要。那么，在 DLP 打印機中使用第 3 方材料是否可行？當然可以！但如果您沒有設備或材料科學方面的經驗，可能會帶來挑戰。
設備制造商
國外代表性的DLP設備制造商包括：3D Systems、Desktop Metal 子公司Adaptive3D和Envision TEC等。
國內代表性的DLP設備制造商包括：迅實科技、聯泰科技、先臨三維、閃鑄科技、錸賽科技Rayshape、縱維立方等。
△英國Qlab牙科實驗室使用RAYSHAPE 3D打印機
3D 打印晶格結構是一個很好的應用，但需要更多的開發和關注。
首先，有必要了解打印層如何從光機和樹脂之間的透明膜上剝離，已經固化或者打印的部件將在層剝離過程中拉伸。由于打印過程的性質，這種現象會使零件發生故障并降低零件質量。
△使用 Desktop Metal 獨特的 FreeFoam 技術 3D 打印和處理的類泡沫材料
需要應用增材制造 設計確定晶格結構在給定項目中的可行性。提供生產晶格結構能力的 OEM 和拓撲軟件公司正在更好地理解這種打印過程的動態過程，研究這方面的工藝過程，對零件設計給出指導。增材制造行業的許多人都看到了最近將類泡沫材料。由于剝離過程中會發生拉伸，直接使用 DLP 3D 打印泡沫狀材料幾乎是不可能的。在實施二次處理過程之前以剛性狀態打印泡沫材料，如Desktop Metal 的 FreeFoam。
結論
●針對制造商：當涉及到材料保質期和證明第3方材料可行的過程時，公司需要更準確地傳達信息。因為買家已經知道沒有什么是 100% 完美的。因此，如果確實沒有合適的解決方案，您需要誠實的告知客戶！
● 針對DLP技術本身：DLP技術的優勢就是能夠生產表面光潔度接近注塑成型的實體零件，這個優勢使DLP技術能夠在市場上保持一定的競爭力。DLP 通過模塊化系統還能提供獨特的可擴展性因素，封閉式打印機還適合在辦公室使用。
隨著近年來 3D 打印的發展，DLP 能否最終超越注塑成型速度？讓我們拭目以待！
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