Технология DLP 3D (DIGITAL LIGHT PROCESSING) – один из методов аддитивного производства, использующая в качестве рабочего материала жидкие фотополимерные смолы, затвердевающие в результате воздействия света, излучаемого цифровыми светодиодными проекторами (DLP).
Что такое DLP 3D печать?
Данная технология впервые появилась в 80-х годах прошлого века. Ее разработала компания Texas Instruments, которая на то время являлась мировым лидером в области микроэлектроники. Ларри Хорнбек впервые создал методику цифровой обработки света. Он использовал цифровые зеркала, помещенные в матрицу полупроводниковой микросхемы. Каждое такое зеркало было пикселем в картинке и минимальным элементом для отображения. Постепенно методика совершенствовалась, развивалась, открывая новые горизонты для применения. И современные принтеры позволяют печатать трехмерные изделия размером от 2 мм и до 650х650х450 мм с минимальной толщиной стенки 0,8 мм.
По своей сути технология очень схожа с лазерной стереолитографией (SLA), но в применении получается более дешевой. Здесь нет дорогостоящих лазерных излучателей, что позволило существенно снизить себестоимость производства. Также данная технология, в отличие от SLA имеет более высокую скорость печати при сохранении максимальной точности воспроизведения исходного изображения.
Описание технологии
Принципиальное устройство и работа принтеров, основанных на DLP 3D методике печати достаточно простое. Работает принтер под управлением специализированного программного комплекса. Первый этап печати – создание трехмерной модели будущего изделия. Готовый макет загружается в программу, которая автоматически разбивает объект, предназначенный для печати на слои заданной толщины, вплоть до нескольких микрон.
Технология DLP 3D может быть:
- Обратной. В поддон принтера с прозрачным дном наливают жидкий фотополимерный состав. Рабочий столик перемещается в эту емкость, отступая от ее дна на толщину самого первого слоя будущего объекта. Под ванной располагается прибор, проецирующий на дно картинку первого слоя через фокусирующую линзу. Под воздействием ультрафиолетового источника света рабочая часть материала мгновенно застывает. После этого столик автоматически поднимается на следующий слой.
- Прямой. Суть прямой печати очень схожа с обратной, но отличие в том, что DLP проектор располагается не под ванной с фотополимерным составом, а над ней. И первый слой начинает строиться не со дна ванны, а от поверхности материала. Получается, что во время работы платформа слой за слоем будет опускаться вниз.
Все эти шаги (перемещение столика, цифровая светодиодная проекция, ультрафиолетовое излучение) повторяются друг за другом. Новый слой прочно соединяется с предыдущим. При этом не остается никаких швов и видимых переходов. Постепенно, слой за слоем и получается печатаемый объект.
Обязательное условие – глубина ванны и слой налитого фотополимера должны соответствовать размерам будущего изделия.
Для понимания разницы между технологическими процессами лазерной стереолитографии и цифровой светодиодной печати, остановимся на особенностях SLA. Здесь рабочий блок не проектор, а луч лазера. Он не проецирует слой, а, обладая минимальной толщиной, точно повторяет форму модели, проходит по каждой точке будущего объекта, полимеризуя жидкий материал. В результате получают изделие, идентичное компьютерной модели.
Преимущества и недостатки DLP 3D печати
Технология DLP в 3D печати постепенно набирает обороты популярности благодаря наличию ряда внушительных преимуществ:
- Высокая скорость печати. Здесь работа ведется не с каждой точкой объекта, а с его слоем, содержащим уже сотни, а то и тысячи таких точек. Благодаря этому печать происходит очень быстро.
- Достойная точность. Минимальная толщина рабочего слоя – 15 мкм, а это значит, что даже самые мелкие элементы из компьютерной модели будут идентично перенесены на печатаемый объект.
- Большой выбор материалов для печати. DLP принтеры работают с теми же материалами, что и SLA. Современный рынок предлагает масштабные линейки фотополимерных смол, имитирующие любые материалы, начиная от сверхтвердых пластиков и вплоть до резины. Все они представлены в большом варианте цветов.
- Невысокая стоимость принтера. Установки для цифровой светодиодной проекции обойдутся гораздо дешевле лазерных принтеров.
- Многие потребители уверены, что точность DLP печати значительно ниже, чем SLA и относят это к недостаткам технологии. Но здесь не все так однозначно. Следует понимать, что точность светодиодной цифровой печати зависит от качества используемого фотополимера и самого принтера, температуры окружающей среды. Так, лучшим материалом будет состав, включающий пигменты и блокаторы света. Они будут препятствовать рассеиванию потока и, соответственно, полимеризации материала, примыкающего к модели.
Также важно следить и за температурой полимера в поддоне. Сам принтер во время работы будет выделять много тепла, что может привести к нежелательной полимеризации состава. Чтобы этого не произошло, следует понизить температуру в помещении. Но и недостаток тепла – не лучшее решение, ведь излучаемой порции ультрафиолета может быть недостаточно для полного затвердевания материала. Эта проблема во многих принтерах решена наличием опции автоматического подогрева фотополимера. Также на качество печати оказывает влияние точность самого принтера. Она напрямую связана с разрешением светодиодного проектора.
Хороший материал + качественный принтер + соблюдение технологии – и точность печати не будет уступать лазерной стереолитографии. И единственный условный недостаток данной технологии будет сведен к нулю.
Применение технологии DLP 3D
Несмотря на то, что DLP 3D принтер появился относительно недавно, он нашел широкое применение во многих областях науки, производства, техники. Данную технологию используют при изготовлении мастер-копий и моделей для литья и прототипов функционального тестирования. С ее помощью печатают:
- ювелирные изделия, в том числе и дизайнерской продукции;
- элементы сложных пространственных конфигураций малых объемов;
- игрушки, декоративные элементы, сувенирную продукцию;
- изделия медицинского назначения;
- элементы для сенсорных, измерительных устройств, систем «умного» освещения;
- матрицы для производства силиконовых форм и другие изделия, требующие высокой детализации.
Широко данная технология трехмерной печати используется и в различных отраслях промышленности - благодаря ее высокому качеству, простоте использования, безотходности производства.
Производители оборудования с технологией DLP 3D
Одним из ведущих производителей 3D принтеров, работающих по технологии DLP, является итальянская компания SISMA S.p.A . История компании насчитывает уже более полувека, основной специализацией всегда была разработка и производство высокоточного оборудования (ранее для обработки металлов, а теперь и для аддитивного производства).
С появлением в промышленности такого материала, как пластик, лазерных систем и 3D технологий SISMA разработала новые решения для производства и включила в свою линейку лазерные 3D принтеры для печати металлом и пластиком. Оборудование разработано с использованием современных технологий: стереолитографии (SLA), лазерного спекания/плавления металлов (SLM/LMF), цифровой обработки светом (Digital Light Processing, DLP).
В нашем каталоге представлены флагманские модели DLP 3D принтеров от компании SISMA: SISMA EVERES ZERO/UNO, SISMA EVERES VARIO и другое оборудование для аддитивного производства.
«Серния Инжиниринг» предлагает профессиональное оборудование для 3D печати DLP в Москве, Санкт-Петербурге и с доставкой в другие регионы РФ. Все товары имеют сертификаты соответствия и официальные гарантии. Если потребуются дополнительные консультации, свяжитесь с менеджерами компании по телефону, через электронную почту или форму обратной связи.
