Уф 3д принтер на основе смолы: SLA и DLP

  • автор:

Уф 3д принтер (ультрафиолетовый 3д принтер). Правильное название — фотополимерный 3д принтер. Вы когда-нибудь задумывались, что это такое? Как он работает?

Вы попали по адресу. Мы расскажем, что такоt Уф 3д принтер на основе смолы. Затем более подробно расскажем о конкретных типах уф 3д принтеров на основе смолы.

Что такое уф 3д принтер (на основе смолы)

Что такое уф 3д принтер (на основе смолы)?

Уф 3д принтер на основе смолы известен своей отличной способностью получать очень красивые детали с высокой детализацией. Это происходит благодаря технологии полимеризации в чанах. Она является более сложной, чем моделирование методом наплавки (FDM). Это является наиболее распространенной (и наименее дорогой) технологией для 3д принтеров.

В полимеризации в ванне используется фотополимер в форме вязкой жидкости, смолы и источника света для отверждения смолы. Следовательно, для создания нужных деталей.

Существует два основных типа технологии полимеризации в чанах: стереолитография (SLA) и цифровая обработка света (DLP). Основное различие между ними заключается в источнике света, используемом для отверждения смолы и получения желаемой детали.

Прежде чем перейти к более подробным сведениям о том, как работает уф 3д принтер и технологиях, лежащих в их основе, мы должны сначала сказать, что фраза «ультрафиолетовый 3д принтер» не корректна, хотя ее часто ищут в Интернете.

Подходящим термином для 3д принтеров, которые работают со смолой, является просто «фотополимерный 3д принтер». Действительно, DLP 3D принтеры даже не используют ультрафиолетовый свет.

В следующих разделах мы предоставим более подробное объяснение как стереолитография, так и DLP.

SLA 3д принтеры

SLA фотополимерный 3д принтер

Многие могут подумать, что FDM — это первая технология 3D-печати. Хотя это название на самом деле принадлежит SLA.

Процесс

Уф 3д принтер стереолитография состоит из чана (резервуара со смолой), платформы для сборки, лифта, используемого для перемещения платформы для сборки вверх или вниз, источника света и пары гальванометров.

Процесс печати начинается с заливки смолы в ванну. Так что между платформой сборки и дном находится один слой. После того, как строительная платформа установлена, источник света проходит сквозь прозрачную нижнюю часть чана для отверждения смолы.

Источником света в большинстве 3д принтеров SLA является твердотельный лазер. Когда лазер попадает на гальванометры, они обеспечивают точную навигацию луча по определенной схеме. Если лазерный луч «касается» емкости со смолой, он отверждает смолу в этой конкретной точке.

Когда лазер заканчивает процесс отверждения одного слоя, строительная платформа поднимается на один слой по высоте. Процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет завершена.

Типы SLA-принтеров

Стоит отметить, что существует два типа уф 3д принтеров SLA, в зависимости от направления движения платформы сборки и расположения источника света.

Описанное выше относится к «восходящим» 3д принтерам SLA. Это связано с тем, что источник света восходящих 3д принтеров SLA расположен под резервуаром со смолой.

При просмотре видео с замедленной съемкой работающего снизу вверх 3д принтера видно, что деталь извлекается из резервуара со смолой.

Другой тип — это так называемый «нисходящий» уф 3д принтер. Здесь источник света расположен над резервуаром со смолой и строительной платформой.

При запуске 3D-печати на «нисходящем» 3д принтере на платформе сборки находится один слой смолы. Как только источник света отверждает этот слой, строительная платформа опускается в ванну. Это означает, что конечная часть будет полностью погружена в смолу.

уф 3д принтер 3

Уф 3д принтер DLP

Как мы уже упоминали выше, единственное различие между 3д принтерами DLP и SLA — это источник света, используемый для отверждения смолы.

Технология

Источником света DLP 3д принтеров является цифровой экран проектора. В то время как в SLA лазер лечит только одну точку за раз, экран принтера DLP проецирует изображение всего слоя сразу. В результате принтеры DLP обычно печатают быстрее, чем принтеры SLA.

Устройство, используемое для управления там, где проецируется свет в 3д принтерах DLP, называется цифровым микрозеркальным устройством (DMD). Это похоже на гальванометры в SLA-принтере, но гораздо сложнее.

DMD является «сердцем» каждого чипсета DLP. DMD содержит сотни тысяч или даже миллионы маленьких микрозеркал. Они направляют свет и создают рисунок слоя.

Поскольку 3д принтеры DLP используют в качестве источника света экраны цифрового светового проектора, изображение слоя состоит из пикселей. После 3D они становятся вокселями — крошечными прямоугольными призмами, видимыми во всех трех осях.

Процесс

Процесс печати для DLP такой же, как и для SLA. Сборочная платформа заливается в чан, оставляя только один слой по высоте между собой и дном чана. Когда изображение слоя мигает, оно отверждает смолу, образуя твердый слой. Платформа сборки перемещается вверх. Процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет завершена.

уф 3д принтер 4

Ультрафиолетовый 3д принтер DLP против SLA

Давайте сопоставим SLA с DLP.

Да, фотополимерный 3д принтер DLP работает быстрее, чем ультрафиолетовый 3д принтер SLA, но есть несколько предостережений. Одна из проблем с DLP заключается в том, что они не очень хороши в создании отпечатков с высокой детализацией и большими размерами.

Это потому, что один и тот же DMD должен использоваться для покрытия широкой области печати. Максимальное количество пикселей не изменяется, но область, на которую они распространяются, изменяется.

Еще одна проблема, связанная с DLP, заключается в том, что вокселы в 3D-печати дают намного менее плавную поверхность, особенно для «органических» моделей.

ЖК-дисплей/mSLA

Отличить Уф 3д принтер SLA от DLP легко. Но путаница начинается при попытке отличить Уф 3д принтер DLP от LCD. ЖК-дисплей, иногда также называемый mSLA (маскированное SLA), очень похож на DLP. Но есть одно небольшое различие в природе этих двух технологий.

Для DLP требуется DMD, чтобы направлять свет проектора на дно ванны. С ЖК-дисплеем нет необходимости в таком дополнительном устройстве. Поскольку УФ-свет исходит от массива светодиодов, которые светят через ЖК-экран. Экран действует как маска (причина названия «SLA с маской»). Показывая только определенные пиксели для желаемого слоя.

При использовании LCD/mSLA некоторые пиксели деактивируются. В результате создавая маску, через которую проходит свет.

Благодаря изобретению этой технологии 3D-печать смолой, наконец, стала более доступной для общественности. Поскольку компоненты 3D-принтеров LCD обычно немного дешевле.

Можно сказать, что 3D-печать на ЖК-экране — это палка о двух концах. Положительным моментом является то, что цены, как правило, ниже. Но срок службы ЖК-экрана намного короче, чем у набора микросхем DLP. А это означает, что потребуется более частое обслуживание.

Источник света: экран цифрового проектора

Плюсы: гладкие поверхности, более быстрое время печати по сравнению с SLA , меньшее искажение пикселей, чем с DLP.

Минусы: качество сборки снижается по мере увеличения области печати. ЖК-экраны имеют относительно короткий жизненный цикл (500 часов).

Цена: $ 150 +

Популярные примеры: Уф 3д принтер Anycubic Photon S, Zortrax Inkspire, Peopoly Phenom.

Материал струйной печати

Машины для струйной обработки материалов пока недоступны в компактном формате и по низкой цене.

Распыление материалов — это уникальная технология 3D-печати из смолы. Которая работает как офисный струйный принтер. Он также считается одной из самых быстрых и точных доступных технологий 3D-печати.

Почему он похож на струйный 2D-принтер? Потому что в 3D-принтерах для струйной печати есть печатающая головка. Из которой тысячи крошечных капелек смолы распыляются на платформу для сборки, а затем отверждаются УФ-светом. Когда один слой завершен, платформа сборки опускается на высоту одного слоя. А процесс повторяется до завершения.

Технология струйной обработки материалов обеспечивает высокую точность размеров. Но скорость также является важным фактором. Капли смолы выбрасываются из нескольких печатающих головок, которые движутся вперед и назад над платформой для печати. Это называется осаждением по линиям. И оно обеспечивает возможность сборки нескольких деталей, не влияя на скорость сборки.

Источник света: УФ-лампа

Плюсы:  скорость, точность размеров, выбор между матовой и глянцевой поверхностью.

Минусы: дорогое оборудование и материалы, отходы материала при печати матовые, низкая прочность деталей.

Цена: промышленные расценки в пределах сотен тысяч долларов.

Популярные примеры: Уф 3д принтер Stratasys Objet500 Connex3

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook