پرینتر های سه بعدی پردازش نور دیجیتال (DLP) در دنیای پرینت سه بعدی جدید نیستند، اما هنوز کاملاً دیده نشده اند.
همه چیز را در مورد آنها بخوانید!
پرینت سه بعدی را می توان به روش های مختلفی با فناوری های مختلف انجام داد، در مورد تنکولوژی های پرینت سه بعدی بیشتر بخوانید.
برخی از روش‌های پرینت سه بعدی، مانند مدل‌سازی رسوب ذوب شده (FDM) یا تولید افزودنی قوس سیمی (WAAM)، لایه‌های مواد را روی هم قرار می‌دهند و با لایه‌ای روی بستر پرینت یا سطح مربوطه شروع می‌شوند. برخی دیگر، مانند پخت لیزری انتخابی (SLS)، پودر را به اشکال مختلف در داخل یک محفظه ساختمانی گرم شده سخت می کنند.
پرینت سه بعدی DLP که مخفف پردازش نور دیجیتال است، یکی از این فناوری‌های ساخت افزودنی پرینت سه بعدی است که به‌نظر می‌رسد می‌تواند اجسام جامد را به همراه فناوری‌های مشابه پرینت سه بعدی LCD و SLA به وجود بیاورد. بنابراین چگونه کار می کند، و چرا مردم از آن استفاده می کنند؟
پرینت سه بعدی DLP نوعی پلیمریزاسیون vat است. فن آوری های پرینت سه بعدی پلیمریزاسیون Vat از یک رزین فوتوپلیمر (مایع) استفاده می کند که می تواند تحت یک منبع نور خشک شود (جامد شود).
در این مقاله، ما به شما خواهیم گفت که پرینتر سه بعدی DLP چیست و مهم تر از آن، چگونه در دنیای پرینت سه بعدی امروزی قرار می گیرد.
سه تکنولوژی پرینت سه بعدی با رزین:
فناوری های پرینت سه بعدی پلیمریزاسیون Vat از رزین و منبع نور برای تولید قطعات سه بعدی استفاده می کنند. تفاوت اصلی بین سه فناوری پلیمریزاسیون (SLA,DLP,LCD):VAT در نوع منبع نوری است که برای پخت رزین استفاده می شود.
در حالی که پرینترهای سه بعدی SLA از لیزرهای ترکیب شده با گالوانومترها برای پخت رزین استفاده می کنند، منبع نور در پرینتر های سه بعدی DLP یک صفحه نمایش پروژکتور نور دیجیتال توسعه یافته است. به لطف این صفحه نمایش،DLP به طور کلی در هنگام پرینت سه بعدی اشیاء با ارتفاعات کوچک محور Z سریعتر از SLA در نظر گرفته می شود. این به این دلیل است که، با SLA ، لیزر باید رزین را به صورت جداگانه در یک تکنیک “نقطه به نقطه” پخت کند. از طرف دیگر، یک صفحه پروژکتور در پرینتر سه بعدی DLP یک تصویر از یک لایه را به یکباره فلش می کند! بنابراین تمام نقاط یک لایه را می توان به طور همزمان به جامد تبدیل کرد. به این ترتیب، سرعت پرینت سه بعدی در مقایسه با پرینت سه بعدی SLA کمی افزایش می یابد زیرا زمان کمتری برای پخت یک لایه نیاز دارد.
از آنجایی که پرینت سه بعدی DLP یک فناوری دیجیتال است، تصویر دو بعدی که نمایش داده می شود از پیکسل ها تشکیل شده است. وقتی به سه بعدی تغییر پیدا می کنند، تبدیل به وکسل می شوند. این به این معنی است که در مقایسه با لیزری که به آرامی حرکت می‌کند، سطح مقطع بزرگ‌نمایی شده پرینت سه‌بعدی DLP نسبت به پرینت سه‌بعدی SLA پیکسل‌تر خواهد بود. این پیکسل بندی شبیه به آنچه باعث عدم دقت در پرینترهای سه بعدی LCD می شود، که ارتباط نزدیکی با پرینترهای سه بعدی DLP دارند، اما ابزار متفاوتی برای (جلوگیری) قرار گرفتن در معرض نور دارند: صفحه نمایش LED ارزان تر.
در قلب هر چیپست پرینتر سه بعدی DLP یک دستگاه میکروآینه دیجیتال (DMD) قرار دارد. یک DMD حاوی صدها هزار یا حتی میلیون‌ها ریز آینه کوچک است که نور را از منبع نور هدایت می‌کنند و الگوی آن را به پایین مخزن رزین می‌تابانند.
وضوح یک قطعه پرینت سه بعدی شده با استفاده از پرینتر سه بعدی DLP معمولاً با تعداد ریز آینه های داخل دستگاه DMD مطابقت دارد. این سیستم فوتوکورینگ منحصربه فرد بخش مهمی از چرایی استفاده از پرینتر سه بعدی DLP و کاربرد آن در صنعت امروز است.
ویژگی های پرینت سه بعدی DLP:
فرآیند خاص پرینت سه بعدی DLP باعث می شود قطعات پرینت شده با پرینتر سه بعدی DLP دارای کیفیت های مشخص و قابل تشخیص باشند. مانند تمام فناوری‌های پرینت سه بعدی رزین، نور UV از منبع نور پرینتر سه بعدی DLP نمی‌تواند بیش از 100 میکرون (0.1 میلی‌متر) به مخزن رزین نفوذ کند. این بدان معناست که ارتفاع لایه در پرینترهای سه بعدی DLP معمولاً بین 25 تا 100 میکرون است. این به این معنی است که حتی یک پرینت سه بعدی با ارتفاع یک سانتی متر می تواند تا 400 لایه داشته باشد.
کیفیت پرینت سه بعدی در پرینتر سه بعدی DLP:
بر خلاف پرینترهای سه بعدی SLA ، پرینت سه بعدی DLP دارای سطوح وکسل شده یا لایه های مقطعی پیکسلی هستند. این به این دلیل است که برخلاف لیزری که سطح صاف را در رزین ردیابی می کند، پروژکتور کل خط را به یکباره با استفاده از پیکسل های صفحه نمایش خود در پایین مخزن رزین پخش می کند. گاهی اوقات این امر مانع داشتن سطح پرینت سه بعدی صاف مانند سطح پرینت های سه‌بعدی با پرینتر های SLA شود (به عنوان یک قانون کلی، پیکسل‌ها در پرینترهای LCD و DLP سه بعدی حدود ۵۰×۵۰ میکرون هستند.) با این حال، این بدان معناست که پرینتر های سه بعدی DLP می توانند از نظر فنی دیوارهای نازک تری نسبت به نمونه SLA خود پرینت سه بعدی کنند که لیزر نسبتاً ضخیم تری دارد.
به دلیل مشکل پیکسل سازی، برنامه‌های آماده‌سازی پرینت سه بعدی DLP مانند ChiTuBox یا Lychee ، و همچنین بسیاری از اسلایسر های اختصاصی، ویژگی ای به نام «ضد آلیاسینگ» دارند که با خشک کردن جزئی رزین بلافاصله خارج از مرز جسم، لبه‌های ریز ناهموار را صاف می‌کند. این تعمیر برای پرینترهای سه بعدی LCD و DLP استفاده می شود. با این حال، به طور خاص با پرینترهای سه بعدی DLP ، راه حل دیگری وجود دارد. از آنجایی که پرینترهای سه بعدی DLP از پروژکتور استفاده می کنند، پیکسل هایی که رزین را جامد می کنند، خود مقیاس پذیر هستند. این بدان معنی است که تا یک نقطه، خطوط صاف با مقیاس بندی وضوح پرینت سه بعدی DLP قابل دستیابی هستند.
مواد اولیه در پرینت سه بعدی DLP:
در پرینتر سه بعدی DLP از رزین مایع برای پرینت سه بعدی استفاده می کنند که در واحد حجم نسبت به رشته های پرینتر سه بعدی FDM مانند PLA یا PETG گران تر است.
صرف نظر از قیمت رزین به این معنی است که بسیاری از برنامه‌های آماده‌سازی پرینت سه بعدی، برای پرینترهای سه بعدی DLP دارای ویژگی توخالی کردن قطعات هستند، که در آن اجسام بزرگ توسط اسلایسر پوسته می‌شوند، با سوراخ های زهکشی برای آزاد کردن رزین از نواحی داخلی به منظور صرفه جویی در هزینه‌های رزین برای اجسامی که از آن استفاده می‌کنند و لازم نیست کاملا محکم باشند.
توجه به این نکته مهم است که هر پرینتر سه بعدی DLP نور را در طول موج خاصی (معمولاً بین 385 تا 410 نانومتر) ساطع می‌کند و اکثر رزین‌ها طیفی از طول موج‌های نور دارند که رزین را فعال یا سخت می‌کنند. برای پرینت سه بعدی موفق بسیار مهم است که مطمئن شوید پرینتر سه بعدی DLP قادر است رزینی را که برای پرینت سه بعدی استفاده می کنید سخت کند. در غیر این صورت، رزین یا به طور مداوم سفت نمی شود یا اصلاً سخت نمی شود.
پرینت سه بعدی DLP یک فناوری صنعتی:
با توجه به عدم وجود پرینترهای سه بعدی DLP در خانه بسیاری از علاقه مندانی که به پرینترهای سه بعدی LCD مقرون به صرفه تر علاقه مند هستند، ممکن است برای برخی به نظر برسد که DLP یک فناوری پرینت سه بعدی منسوخ یا استفاده نشده است. در حالی که ممکن است پیدا کردن پرینتر های سه بعدی DLP در خانه های علاقه مندان سخت باشد، اما پرینت سه بعدی DLP جایگاه مهمی در مشاغلی دارد که پرینت سه بعدی رزینی با دقت بالا و حجم بالا انجام می دهند.
دندانپزشکان، جواهرسازان و مدل سازان پزشکی از این فناوری پرینت سه بعدی برای ایجاد قطعات با جزئیات بالا و کوچک برای کاربردهای مختلف استفاده می کنند. علاوه بر این، به عنوان پایه ای برای سایر فناوری ها مانند فناوری پرینت سه بعدی CLIP Carbon3D عمل می کند.
با این حال، جالب است که جهان به زودی شاهد افزایش استفاده از دستگاه های پرینتر سه بعدی DLP توسط پرینترهای سه بعدی علاقه مند باشد.
پرینتر سه بعدی DLP و LCD:
امروزه، پرینترهای سه بعدی DLP گاهی اوقات به دلیل مقرون به صرفه تر بودن پرینترهای سه بعدی LCD در کاربردهای پلیمریزاسیون vat کنار گذاشته می شوند، اگرچه هنوز برای ساخت قطعات با جزئیات بالا برای صنایع خاصی مانند جواهرات سازی، دندانپزشکی و امکانات نمونه سازی استفاده می شود.
این تغییر در فناوری ها، و همچنین تفاوت ظریف بین پرینت سه بعدی DLP و LCD ، باعث شده است که بسیاری از پرینترهای سه بعدی LCD به عنوان پرینترهای سه بعدی DLP به بازار عرضه شوند، زیرا هر دو فناوری از یک منبع نور برای سخت کردن یک لایه رزین استفاده می کنند.
امیدواریم این مطلب برای شما عزیزان مفید بوده باشد.
دکتر پرینتر ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی و تعمیرات پرینتر های سه بعدی.