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科普知識
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3D打印

【精華】解讀基于DLP的光固化3D打印技術原理

發布日期:2022-10-09 點擊率:179


  增材制造,又稱3D打印,和3D機器視覺都是令人極為振作的新技能,當咱們將這兩者結合起來使用時,它們有潛力創立一些全新的高效出產形式,這其間,尤其讓人感興趣的是“主動化出產”的概念——一個“一站式”的機械加工車間,該車間可在無需人工監督的情況下用3D打印技術來創造零件,并用機器視覺技能來測量和測驗該零件。

  德州儀器(TI)的DLP?技術及其間心的數字微鏡器件(DMD)可供給完結這一切的要害要素。DLP技能是誕生于1996年的用于投影顯示的光學技能,如今已得到廣泛使用。當被使用于3D打印和機器視覺中的疑問時,DLP技術可供給高分辨率的成像、加快出產速度并下降制作本錢,這有助于讓主動化出產的愿景變成實際。正因如此,它才變成了用老技術處理新疑問的經典典范。

  選用DLP技術的3D打印

  光固化(SLA)是一種多見的3D打印過程,與傳統的打印較為類似。就像調色劑堆積在紙張上一樣,3D打印機可在一系列2D截面中堆積資料層,這么一層一層疊加起來,就能發生3D物體。在選用SLA技術的情況下,材料是一種可用紫外線(UV)光源進行固化的樹脂。當該樹脂固化時,其單體能交聯以創立一個聚合物鏈——該聚合物鏈可發生固體材料。

  當SLA技術與DLP技術結合時,DMD會由UV光源點亮。然后DMD的像素被別離處理,圖畫被投影到樹脂層,然后發生一系列截面,這些截面可組成3D物體。選用DLP技術能夠帶來多種優勢,比方能用光學技能使來自DMD的各個像素成像,而不是讓光源直接在樹脂上成像,這么可優化分辨率和特征尺度。(見下圖)

  選用DLP技能的光固化:物體經過3D計算機輔佐設計(CAD)模型得到具體的闡明。打印機軟件可將虛擬模型轉化成一系列表層以適應當物體的打印。

  和能發生100微米體素(3D像素)、根據激光的傳統SLA機比較,根據DLP技能的SLA機可完結30微米的體素。體素越小,轉化成的物體越滑潤,這意味著完結物體創立所需的后期制作處理工作就越少。此外,因為全部構造層的成像和創立是一起完結——而不是一次一個別素、逐層完結的,所以這些機器完結較大打印品的速度比傳統的SLA機快。

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