پرینتر سه بعدی DLP چیست؟

پرینتر سه بعدی DLP چگونه کار می‌کند؟

تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی با استفاده از رزین و منبع نوری برای تولید قطعات استفاده می‌شوند. تفاوت اصلی بین سه تکنولوژی پرینت سه‌بعدی با پلیمریزاسیون رزین (DLP، SLA و LCD یا MSLA) در نوع منبع نوری است که برای پخت رزین به کار می‌رود.

در حالی که پرینترهای SLA از لیزر و گالوانومترها برای پخت رزین استفاده می‌کنند، پرینتر سه‌بعدی DLP از یک صفحه نمایش پروژکتور نوری مخصوص توسعه یافته استفاده می‌کند. به لطف این صفحه نمایش، DLP به طور کلی در چاپ اجسام با ارتفاع کم در محور Z سریع‌تر از SLA در نظر گرفته می‌شود. زیرا در SLA، لیزر باید به صورت نقطه به نقطه رزین را پخت کند، اما در DLP، صفحه نمایش پروژکتور تصویری از یک لایه را به یکباره فلش می‌کند و در نتیجه تمامی نقاط یک لایه به طور همزمان پخت می‌شوند. به این ترتیب، سرعت چاپ در مقایسه با SLA کمی افزایش می‌یابد زیرا زمان کمتری برای پخت یک لایه صرف می‌شود.

از آنجا که DLP یک فناوری دیجیتال است، تصویر دوبعدی که پخش می‌شود از پیکسل‌ها تشکیل شده است. وقتی به سه‌بعد ترجمه می‌شود، به وکسل تبدیل می‌شوند. این بدان معنی است که در مقایسه با لیزری که به صورت روان حرکت می‌کند، یک برش عرضی بزرگ‌نمایی شده از چاپ سه‌بعدی DLP ممکن است بیشتر پیکسلی باشد. این پیکسل‌سازی مشابه چیزی است که باعث نواقص در پرینترهای LCD می‌شود، که به DLP نزدیک هستند اما از صفحه نمایش LED کمتر هزینه‌بر برای جلوگیری از تابش نور استفاده می‌کنند.

در قلب هر تراشه DLP یک دستگاه میکرومیرور دیجیتال (DMD) وجود دارد. DMD شامل صدها هزار یا حتی میلیون‌ها میکرومیرور کوچک است که نور را از منبع نوری هدایت کرده و الگو را به کف مخزن رزین پخش می‌کند.

وضوح یک قطعه چاپ شده با استفاده از پرینتر سه‌بعدی DLP معمولاً به تعداد میکرومیرورها درون دستگاه DMD بستگی دارد. این سیستم پخت نوری منحصربه‌فرد بخش مهمی از دلیل استفاده از DLP و کاربردهای آن در صنعت امروز است.

ویژگی‌های پرینت سه‌بعدی DLP

سطح نهایی در پرینت سه بعدی DLP

برخلاف پرینترهای سه‌بعدی SLA، چاپ‌های DLP دارای سطوح وکسل‌دار یا پیکسلی هستند. این به این دلیل است که بر خلاف لیزر که سطح صاف را در رزین ترسیم می‌کند، پروژکتور کل خط را به یکباره با استفاده از پیکسل‌ها از صفحه نمایش در کف مخزن رزین پخش می‌کند. گاهی اوقات این ممکن است مانع از داشتن سطح صاف مشابه در چاپ‌های سه‌بعدی SLA شود (زیرا پیکسل‌ها معمولاً در پرینترهای سه‌بعدی DLP و LCD حدود 50x50 میکرون هستند). با این حال، این به این معنی است که پرینترهای سه‌بعدی DLP می‌توانند دیوارهای نازک‌تری نسبت به همتای SLA خود که دارای لیزر بسیار ضخیم‌تر است چاپ کنند (مثلاً عرض لیزر Formlabs Form 3B 85 میکرون است).

به دلیل مشکل پیکسل‌سازی، برنامه‌های آماده‌سازی چاپ DLP مانند ChiTuBox یا Lychee، و همچنین بسیاری از برش‌دهنده‌های اختصاصی، ویژگی‌ای به نام "ضد آلیاسینگ" دارند که لبه‌های جَک‌دار را با پخت جزئی رزین در خارج از مرز جسم صاف می‌کنند. این اصلاح برای هر دو پرینتر سه‌بعدی LCD و DLP استفاده می‌شود. به طور خاص در مورد پرینترهای سه‌بعدی DLP، یک اصلاح دیگر وجود دارد. از آنجا که پرینترهای سه‌بعدی DLP از پروژکتور استفاده می‌کنند، پیکسل‌هایی که رزین را پخت می‌کنند خودشان قابل تغییر هستند. این به این معنی است که، تا حدی، خطوط صاف با تغییر وضوح چاپ سه‌بعدی DLP قابل دستیابی است.

مواد اولیه پرینت سه بعدی DLP

پرینترهای سه‌بعدی DLP از رزین مایع برای چاپ سه‌بعدی استفاده می‌کنند که نسبت به فیلامنت‌های معمولی پرینترهای سه‌بعدی FDM مانند PLA یا PETG هزینه بیشتری دارد. خوشبختانه، از زمانی که پرینت سه‌بعدی LCD برای علاقه‌مندان به پرینت سه‌بعدی پس از عرضه Anycubic Photon قابل دسترس‌تر شد، قیمت رزین‌ها رو به کاهش بوده است.

با این حال، قیمت رزین به این معنی است که بسیاری از برنامه‌های آماده‌سازی چاپ برای پرینترهای سه‌بعدی DLP دارای ویژگی‌هایی برای ایجاد پوسته‌های خالی هستند، که در آن اشیاء بزرگ توسط برش‌دهنده پوسته می‌شوند و سوراخ‌های تخلیه‌ای برای خروج رزین از نواحی داخلی اضافه می‌شود تا هزینه‌های رزین برای اشیایی که نیازی به صلبیت کامل ندارند کاهش یابد.

مهم است بدانید که هر پرینتر سه‌بعدی DLP نور را با طول موج مشخصی تابش می‌کند (معمولاً بین 385 تا 410 نانومتر) و اکثر رزین‌ها دارای محدوده طول موج نوری هستند که رزین را فعال یا سخت می‌کنند. برای چاپ موفق، مهم است که مطمئن شوید پرینتر سه‌بعدی DLP قادر به سخت کردن رزین مورد استفاده برای چاپ سه‌بعدی است. در غیر این صورت، رزین یا به طور مداوم سخت نمی‌شود یا اصلاً سخت نمی‌شود.

پرینت سه بعدی DLP به عنوان یک فناوری دقیق

با توجه به عدم حضور پرینترهای سه‌بعدی DLP در منازل بسیاری از علاقه‌مندان که به پرینترهای سه‌بعدی LCD با هزینه کمتر تمایل دارند، ممکن است به نظر برسد که DLP یک فناوری چاپ سه‌بعدی منسوخ یا غیرمورد استفاده است. در حالی که واقعیت دارد که ممکن است به سختی بتوانید یک پرینتر سه‌بعدی DLP را در خانه‌ی کسی پیدا کنید، اما چاپ سه‌بعدی DLP جایگاه مهمی در کسب و کارهایی دارد که چاپ رزین با دقت بالا و حجم بالا را انجام می‌دهند.

دندان‌پزشکان، جواهرسازان و مدل‌سازان پزشکی از این فناوری برای ایجاد قطعات کوچک با جزئیات بالا برای کاربردهای مختلف استفاده می‌کنند. علاوه بر این، به عنوان پایه‌ای برای فناوری‌های دیگر مانند فناوری چاپ سه‌بعدی CLIP از Carbon3D عمل می‌کند.

جالب است که با این حال، ممکن است جهان به زودی شاهد افزایش استفاده از ماشین‌آلات DLP توسط علاقه‌مندان به چاپ سه‌بعدی باشد. تولید کننده پرینتر سه‌بعدی Anycubic، Photon Ultra را معرفی کرده است، که طراحی شده تا یک پرینتر سه‌بعدی DLP با هزینه کمتر باشد. در حالی که هنوز به اندازه‌ی تکنولوژی LCD برای علاقه‌مندان محبوب نیست، ممکن است فقط مسأله زمان باشد.

پرینترهای سه‌بعدی DLP در اکنون

امروزه، پرینترهای سه‌بعدی DLP گاهی برای برنامه‌های کاربردی پلیمریزاسیون رزین به نفع پرینترهای سه‌بعدی LCD با هزینه کمتر کنار گذاشته می‌شوند، اگرچه هنوز هم برای تولید قطعات با جزئیات بالا در صنایع خاصی مانند جواهرسازی، دندان‌پزشکی و تأسیسات نمونه‌سازی استفاده می‌شود.

این تغییر در فناوری‌ها، و همچنین تفاوت‌های ظریف بین پرینت سه‌بعدی DLP و LCD، منجر به این شده است که بسیاری از پرینترهای سه‌بعدی LCD به عنوان پرینترهای سه‌بعدی DLP به بازار عرضه شوند، زیرا هر دو فناوری از یک منبع نور برای سخت کردن یک لایه کامل رزین به یکباره استفاده می‌کنند.

اگر در مورد اینکه کدام فناوری ممکن است بهترین نیازهای شما را برآورده کند، مردد هستید، به بهترین پرینترهای رزینی نگاهی بیندازید – شاید یکی از این‌ها برای شما مناسب باشد.