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聯(lián)泰科技產(chǎn)品部經(jīng)理榮左超談DLP打印技術(shù)之現(xiàn)狀及發(fā)展

2021-09-17 09:00 12710

上海2021年9月17日 /美通社/ -- 聯(lián)泰科技早在2013年就著手成立了DLP的技術(shù)研發(fā)小組,并在2015年推出第一款面向口腔的DLP產(chǎn)品,此后堅持底層技術(shù)探索,形成了DLP研發(fā)架構(gòu)UDS&S(UnionTech DLP Structure & Software),積極拓展藍海市場,面向口腔修復(fù)、正畸、動漫、鞋業(yè)、教育、工業(yè)、珠寶、醫(yī)療等領(lǐng)域的拓展產(chǎn)品線,

發(fā)展到2020年,DLP系列產(chǎn)品已經(jīng)成為聯(lián)泰科技產(chǎn)品家族里的半壁江山。

聯(lián)泰科技3D打印全系列解決方案
聯(lián)泰科技3D打印全系列解決方案

近日,聯(lián)泰科技產(chǎn)品負責人榮左超博士就DLP打印技術(shù)的原理和發(fā)展現(xiàn)狀分享了看法并分析了發(fā)展方向。

榮左超
聯(lián)泰科技產(chǎn)品部經(jīng)理
浙江大學(xué)機械制造及自動化專業(yè)博士
喜歡鉆研,熱愛科學(xué)的圣斗士
思維敏捷,語速快,信息量大

一、DLP打印技術(shù)原理

在1981年,名古屋市工業(yè)研究所的小田秀夫(Hideo Kodama)發(fā)明了利用光固化聚合物3D打印出實體模型。在1987年,德州儀器(TI)的拉里·霍恩貝克(Larry Hornbeck)創(chuàng)建了DLP(Digital Light Processing)技術(shù)。

數(shù)字光處理(Digital Light Processing,縮寫:DLP)是在SLA技術(shù)出現(xiàn)的十余年后才出現(xiàn)的,該技術(shù)也是業(yè)界公認的第二代光固化成型技術(shù),距今也有20多年的發(fā)展歷史了。DLP技術(shù)主要是通過投影儀來逐層固化光敏聚合物液體,從而創(chuàng)建出3D打印對象的一種快速成型技術(shù)。這種成型技術(shù)首先利用切片軟件把模型切薄片,光機降薄片圖像投影出來,每一層圖像在樹脂層很薄的區(qū)域產(chǎn)生光聚合反應(yīng)固化,形成零件的一個薄層,然后成型臺移動一層,光機繼續(xù)投影下一層薄片圖像,繼續(xù)加工下一層,如此循環(huán),直達打印結(jié)束,所以不但成型精度高,而且打印速度也非??臁?/p>

二、DLP打印技術(shù)應(yīng)用范圍及現(xiàn)狀

DLP打印技術(shù)作為高端打印技術(shù)之一,被業(yè)內(nèi)高度關(guān)注,通過不斷優(yōu)化與進步。開始出現(xiàn)工業(yè)級、桌面機產(chǎn)品。其核心技術(shù)DMD芯片也在不斷更新迭代,目前最新的研究更是在打印時間上縮短到早期的幾十分之一,不僅在成型精度和成型速度上占有優(yōu)勢,而且在設(shè)備尺寸和價格上占有很大優(yōu)勢??蛻羧后w增加,因此不斷吸引眾多企業(yè)駐足,真正開啟了DLP打印技術(shù)發(fā)展的大門,聯(lián)泰科技正是其中之一。

1.DLP 3D打印材料,百家爭鳴,百花齊放

隨著時間的推移,SLA材料性能提升有限,但DLP材料未來發(fā)展空間不可限量,而且趨向于深入不同應(yīng)用場景。

哪里有需求哪里就有市場。

世界材料巨頭贏創(chuàng)、巴斯夫、科思創(chuàng)、帝斯曼、漢高、Liqcreate陸續(xù)建立增材制造部門或分公司,研發(fā)光敏樹脂新型材料,他們把目光不約而同地放在了DLP領(lǐng)域。他們憑借自身的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源積累,逐漸發(fā)力DLP打印材料領(lǐng)域,開發(fā)出新性能的材料,創(chuàng)新不同的應(yīng)用。有理由相信,傳統(tǒng)材料廠商的重視,可以很好加速DLP打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

隨著在材料領(lǐng)域?qū)挾鹊募訌姡珼LP打印陶瓷、DLP打印金屬逐漸進入人們的視野。總而言之,DLP打印技術(shù)的發(fā)展大有可為,未來可期。

2.打印效果更勝一籌:精度好,效率高,細節(jié)完美

基于DLP技術(shù)的3D打印機通過數(shù)以百萬乃至千萬個微小的、高精度像素進行成像 ,因此打印分辨率較高?;诩す獾牧Ⅲw平板印刷設(shè)備的像素尺寸接近100μm的級別,采用了DLP技術(shù)的打印機的像素尺寸則達到15μm的級別,而發(fā)絲的寬度是100μm。

與其他3D打印方法相比,DLP打印機的打印分辨率要高得多成品表面也更為光滑,因此整體打印效果令人更滿意。除了局部支撐幾乎不用打磨處理,后續(xù)的處理工作也更少。

DLP3D打印出的牙模
DLP3D打印出的牙模

3.“效率”是3D打印能否進入量產(chǎn)市場的重要條件之

傳統(tǒng)3D打印機的工作過程是由點到線,再由線到面,完成一層層特定形狀和圖像的構(gòu)建。相比起DLP 3D打印機而言,打印速度較慢。而DLP 3D打印機的工作過程是投射并聚合一整層,借助光線照射到樹脂上,整個層一次形成,這能夠顯著地提升打印速度。加上高精度、快干型3D打印新材料的不斷應(yīng)用,也讓DLP 3D打印的成型速度上一個階梯。目前聯(lián)泰科技的齒科專用DLP打印機達到40mm/h,輕松在25分鐘內(nèi)打印一版牙模。

聯(lián)泰科技DLP 打印設(shè)備

齒科專用大幅面椅旁專用DLP3D打印機S300
齒科專用大幅面椅旁專用DLP3D打印機S300

 

可以精確到頭發(fā)絲的動漫專機π200
可以精確到頭發(fā)絲的動漫專機π200

三、DLP3D打印機未來的發(fā)展方向   

1.突破幅面限制

目前由于個別國家芯片技術(shù)壟斷,DLP技術(shù)發(fā)展受到限制。市面上DLP打印機尺寸具有明顯的局限性,幅面問題亟需解決。

不同領(lǐng)域?qū)τ谟诜娴男枨蟛灰粯?,例如,?lián)泰科技全自動化批量生產(chǎn)正畸專用3D打印機D800的幅面768×432×30mm,使用了4*4K光機,實現(xiàn)了正畸行業(yè)大幅面打印的需求。聯(lián)泰科技牙科專用DLP 3D打印機S300的幅面249.6×140.4×240mm,滿足了技工所和齒科醫(yī)院的日常需求。

未來,隨著芯片行業(yè)的發(fā)展,DLP打印設(shè)備趨向更大幅面。

2.功率不足的問題亟需解決

市場上,目前DLP單機最大功率達到6-8W。設(shè)計功率不足的問題限制了材料廠家的開發(fā)能力,同時,也制約了DLP打印技術(shù)的發(fā)展。

知識小科普

提高DLP功率有這些好處:

1)提高打印速度,縮短曝光時間,打印速度更塊。
2)提高打印幅面,滿足單位面積上的光功率密度。
3)降低對高性能材料開發(fā)限制,有些材料在足夠高的功率的情況下才能成型,比如金屬材料、陶瓷材料等。

如何提高功率,是聯(lián)泰科技未來的發(fā)展方向。

3.核心部件的使用壽命和易維護性逐漸加強

光機是DLP打印機的核心部件之一,聯(lián)泰科技一直努力延長其使用壽命,目前聯(lián)泰科技的光機使用壽命達到了20000小時。同時針對于核心部件的維護,聯(lián)泰科技更是提供了人性化的服務(wù),降低維修和更換難度。DLP打印機離型膜也隨著技術(shù)的發(fā)展不斷被優(yōu)化,不僅使用壽命不斷延長,更換更便捷簡單,使用成本也在不斷降低。

4.DLP打印機的發(fā)展趨向于兩端,高端工業(yè)級及低端消費級

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展及向各個領(lǐng)域的滲透,DLP打印機的發(fā)展分為兩大領(lǐng)域,高端工業(yè)級及低端消費級。高端工業(yè)級追求產(chǎn)品的打印效率和精細度;消費級DLP打印機追求性價比及操作便捷性。工業(yè)級DLP打印機的發(fā)展標志著新型制造業(yè)對工業(yè)發(fā)展正起著革命性作用,傳統(tǒng)制造業(yè)越來越多的弊端得以彌補。桌面級DLP3D打印機的出現(xiàn),讓3D打印真正進入了普通大眾的視野,讓更多人認識并使用到了3D打印技術(shù)??梢哉f,不同的3D打印技術(shù)和設(shè)備正在各個領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,為社會作出重大貢獻。

榮左超博士認為,稍微了解 DLP技術(shù)的人都知道未來應(yīng)用空間巨大,但如何建立更完善的生態(tài)系統(tǒng)是一直是生態(tài)鏈各個企業(yè)最重要也是最具挑戰(zhàn)的部分,因為原有 DLP 相關(guān)的上下游合作伙伴多是投影儀市場的老玩家,對新的工業(yè)、汽車等應(yīng)用領(lǐng)域并不熟悉,要在這些應(yīng)用中培養(yǎng)挖掘出龐大以及強大的合作伙伴,是聯(lián)泰科技需要聯(lián)合上游企業(yè)一起要推進的重大事項。同時,聯(lián)泰科技也在SaaS級應(yīng)用領(lǐng)域開展工作,滿足客戶在智能前處理、智能生產(chǎn)管理、云服務(wù)等方面的需求。

 
消息來源:上海聯(lián)泰科技
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