任何桌面3D打印机设计的3个关键设计决策

后续讨论的其他部分: DLP300SDLP301S

采用DLP®技术的3D打印机已经在大型、工业和高端专业应用中使用了几十年,正在家庭、办公室或实验室中成为现实,其紧凑且价格合理的版本能够安装在书桌或桌子上。尽管外形尺寸很小,但使用DLP芯片组的桌面3D打印机仍然提供快速打印速度、出色的分辨率性能和可靠性。

如果您正在设计使用DLP技术的桌面3D打印机,如图1所示,这里有三个重要的设计考虑因素,可以将您的打印性能提升到一个新的水平。

图1:采用DLP技术的3D打印机的横截面

决定1:选择哪种类型的芯片组最适合设计DLP 3D打印机

最早使用DLP技术的3D打印机使用的是在大卖场购买的商业显示投影仪,并由3D打印公司进行修改,以投射到树脂中。3D打印市场已经成熟,但一些设计师仍然选择在3D打印机中使用为显示应用而设计的芯片,而不是光控制。为3D打印设计的标准显示芯片和光控制芯片之间存在显著差异。显示芯片不是为3D打印设计的,也没有3D打印的规格,还有其他因素需要考虑。

眼睛和树脂对图像的理解不同。对于显示芯片组,关于人眼如何最好地解释图像和颜色,已经进行了数十年的研究和开发,涉及先进的算法、抖动和图像处理,以生成最适合人眼的视频。但是光控制芯片组的设计没有算法、抖动和图像处理,以确保3D打印与提供的输入数据匹配。

当在树脂中投影时,显示芯片可能会在3D打印中产生伪影和不准确。为3D打印设计的光控制芯片,如TI的DLP300S和DLP301S,以不同的方式投射图像,以提供精确和准确的3D打印-只是不要试图从树脂桶的底部看电影。

决定2:决定如何处理你的层切片,以达到最好的表面光洁度

由于利用DLP技术的3D打印机中的像素集中在树脂上,因此您可以获得出色的分辨率性能,像素不会像其他技术那样模糊。例如,基于lcd的3D打印机从每个像素处发出广角光,导致像素在树脂中出现虚化或模糊。DLP芯片投射光学聚焦的光。

使用DLP技术的3D打印机打印他们所投射的东西,因此用于打印的3D模型的准备和切片软件在创建横截面切片图像时需要能够考虑到这一点。就像像素化和台阶在1位黑白图像中可见一样,树脂以同样的方式吸收光能——用方正的像素。使用灰度图像可以完全消除这种影响,如图2所示。投影层应该精确地显示消费者正在打印的对象,并具有所需的精确表面光洁度。

图2:灰度层图像对3D打印的影响

在要求最高精度的先进工业或医疗应用中,这些灰色阴影可以在层切片软件设计中更进一步,以更精确地控制固化树脂的形成。控制灰色阴影使固化结构的位置在亚像素水平通过改变灰色阴影,从而在树脂上光能的数量和位置。

决定3:确定你能达到的最高分辨率

在许多显示应用中,投影仪利用DLP技术的高切换速度和效率来实现更高的分辨率。通过对3D打印应用程序的优化,可以应用相同的概念将分辨率从90万像素扩展到360万像素。

为了充分利用DLP技术,最好不要限制分辨率。的DLP300S而且DLP301S与传统设计相比,可以使用低成本的四向光学执行器在树脂上投射四倍的像素数量,促进构建尺寸的显著增加,提高分辨率密度,或两者兼而有。更高的分辨率还可以实现更平滑的表面光洁度和更精细的细节。

结论

考虑到您必须做出不同的设计决策,使用DLP技术开始新的桌面3D打印机设计可能具有挑战性。仔细评估可供您使用的选项及其对最终产品的影响,将确保您的打印机能够超越当今行业的能力。随着消费者和专业桌面3D打印机市场需求的持续增长,设计一台打印快速可靠,精度和精度的打印机将是让客户惊叹的关键。

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