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4 DLP 技術(shù)優(yōu)勢及不足

   DLP 型3D 打印機與掃描式技術(shù)3D 打印機相比,具有幾個獨特的優(yōu)勢:

1) 單層固化速度快. 通過單層圖像的投影曝光實現(xiàn)樹脂的固化并完成打印,不需要掃描過程,單層打印時間與分層圖像復(fù)雜程度無關(guān),僅與樹脂所需曝光時間有關(guān),將打印過程進(jìn)一步簡化.

2) 打印精度高于一般技術(shù). DMD 芯片微鏡尺寸較小,集成度高,經(jīng)過投影成像系統(tǒng)后,單個鏡片光斑尺寸可以控制在100 μm 以下,實現(xiàn)高精度打印.

3) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,對外界環(huán)境要求相對低. DLP 型3D 打印機使用的DMD 芯片作為核心器件,系統(tǒng)內(nèi)沒有復(fù)雜運動結(jié)構(gòu),各部分相對獨

立,方便維護(hù),光機系統(tǒng)在工作時處于靜止?fàn)顟B(tài),不會受到其他干擾,可以提供穩(wěn)定的打印精度.

4) 易于實現(xiàn). 3D 打印機內(nèi)使用的DLP 投影系統(tǒng)與用于顯示的DLP 投影系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是基本一致的,主要區(qū)別在使用的光源不同. 用于3D 打印的DLP 投影系統(tǒng)光源多為紫外光,而普通顯示系統(tǒng)多為白光LED 或三色LED. 若選用固化峰值在可見光波段的光敏樹脂,可以使用普通DLP 投影機作為3D 打印系統(tǒng)的核心,而且文檔中指出普通DLP 投影系統(tǒng)對藍(lán)紫光的損耗相對較低,依然可以選擇藍(lán)紫光波長的光敏樹脂材料,配合運動系統(tǒng)實現(xiàn)一臺初級的DLP 型打印機.以DLP 技術(shù)為基礎(chǔ)的3D 打印技術(shù)正處于快速發(fā)展階段,目前由于DLP 型3D 打印機的投影圖像分辨率高,所以成型精度普遍高于傳統(tǒng)激光掃描型打印機,而且單層固化時間短,制作時間短,在制作小尺寸精細(xì)工件時,具有強大優(yōu)勢.

   DLP 技術(shù)同樣具有不足之處:

1) 由于DMD 鏡片偏轉(zhuǎn)誤差會使光斑尺寸發(fā)生變化,隨著放大倍數(shù)的增大,有效光斑尺寸在總光斑尺寸中比例逐漸減小并最終會減小至0,限制了光學(xué)系統(tǒng)放大倍數(shù). 又因為DMD 芯片尺寸較小,使得DLP 型3D 打印機無法形成較大的投影幅面,很難完成大幅面的打印成型工作.

2) DLP 型3D 打印技術(shù)要求原材料為光敏樹脂,材料種類較少而且性能難以取代現(xiàn)有工程塑料,在應(yīng)用方面受限. 而且光敏樹脂類材料中只有一部分能用于3D 打印,材料價格較為昂貴.

3) DLP 型的3D 打印機雖然對環(huán)境要求不高,但仍要有一些基本的要求. 首先,空氣濕度必須在適宜范圍內(nèi). 暴露在潮濕空氣中的樹脂會吸收水分而被稀釋,改變原材料中各成分的比例,導(dǎo)致成型失敗. 其次,要求周圍環(huán)境中不存在紫外光源. 一方面,外界環(huán)境中的紫外光會逐漸讓樹脂固化,造成材料浪費. 另一方面,設(shè)備中的紫外光存在溢出的可能性,雖然較弱但在長時間照射下仍會對人體產(chǎn)生傷害,若疏于防范也會危害人員健康.

全文完；