采用 DLP技術的 3D 打印機已經在大型的工業和高端專業應用中使用了數十年。近年來,其款式變得緊湊而實用,適合被放置在桌面上,正被用于家庭、辦公室或實驗室等場景。盡管外形尺寸很小,但使用 DLP 芯片組的桌面 3D 打印機仍能提供快速的打印速度、出色的分辨率和可靠性。
如果您要使用 DLP技術設計桌面 3D 打印機,請留意以下三個重要的設計注意事項,這些內容有助于您將打印性能提升到一個新的水平。
決策1:選擇最合適的DLP芯片組
最早采用 DLP技術的 3D 打印機使用的是普通的商用投影儀,由 3D 打印公司進行改造,固化樹脂進行打印。3D 打印市場已經成熟,但一些設計師仍然選擇顯示應用的 DLP 芯片組,而不是專為 3D 打印機設計的芯片組。標準顯示芯片和 3D 打印的專用芯片之間存在顯著的差異。顯示芯片不是為 3D 打印而設計的,并沒有考慮針對 3D 打印的規格需求以及一些特定的考量因素。
視覺成像不同于樹脂打印的圖像。幾十年來,人們一直在研發能使人眼更好地辨識圖像和顏色的顯示芯片組,其中涉及先進的算法、抖動和圖像處理,目標是生成適合人眼的視頻。但光控芯片組的設計不需要算法、抖動和圖像處理,以確保 3D 打印圖像與所輸入的數據匹配。
當投影在樹脂上時,顯示芯片可能會在 3D 打印帶來不必要的干擾和誤差。專為 3D 打印設計的光控芯片,如 TI 的 DLP300S 和 DLP301S,以不同的方式投影圖像,從而提供精準的 3D 打印,但請不要透過樹脂槽底部觀看影片。
決策2:確定如何處理層切片來獲得高表面光潔度
因為采用 DLP技術的 3D 打印機中的像素都聚焦在樹脂上,不會像采用其他技術時的像素一樣模糊,因此可以獲得出色的分辨率性能。例如,基于 LCD 的 3D 打印機從每個像素發出廣角的光,導致樹脂中像素的泛化或模糊。DLP芯片能夠更好地聚焦投射光線。
采用 DLP技術的 3D 打印機能精準地打印其所投射的內容,因此,在創建截面圖像時,切割 3D 模型的軟件需要能夠考慮到這一點。正如在 1 位黑白圖像中可以看到像素化的階梯狀輪廓一樣,樹脂以同樣的方式(使用方形像素)吸收光能。使用灰度圖像可以完全消除這種影響。投影層應準確顯示消費者正在打印的對象,并滿足精準的表面光潔度要求。
在需要高精度的先進工業或醫療應用中,這些灰色陰影可以在層切片軟件設計中得到進一步增強,從而更精確地控制固化樹脂的形成。灰色陰影控制可以在亞像素級啟用固化結構定位,從而改變樹脂上光能的數量和位置。
決策3:確定可以達到的最高分辨率
在許多顯示應用中,投影儀利用 DLP技術的高切換速度和效率來實現更高的分辨率。通過優化 3D 打印應用,可以運用相同的概念來將分辨率從 90 萬像素擴展到 360 萬像素。
為了充分利用 DLP技術,最好不要限制分辨率。與傳統設計相比,DLP300S 和 DLP301S 能夠使用低成本的四向振鏡在樹脂上投影四倍的像素數,達到構建尺寸、分辨率密度或兩者的顯著增加。更高的分辨率還可以使表面更光潔、細節更精細。
結語
考慮到您必須做出的不同設計決策,使用 DLP技術開始新的桌面 3D 打印機設計可能具有挑戰性。仔細評估可用選項及其對最終產品的影響,將確保您的打印機擁有業界領先的功能。隨著消費者和專業桌面級 3D 打印機市場的需求持續增長,設計一款打印快速、可靠和精度高的打印機將是獲得客戶青睞的關鍵。
責任編輯:haq
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原文標題:技術干貨 | 三個關鍵點,助力您的桌面級3D打印機設計!
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