從設計到打印全面解析DLP 3D打印技術
發(fā)布時間:2018-09-05 10:52:28點擊次數(shù): 次來源:
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1. 工藝概述
DLP是“Digital Light Procession”的縮寫,即為數(shù)字光處理,也就是說這種技術要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理,然后再把光投影出來。它是基于數(shù)字微鏡元件——DMD(Digital Micromirror Device)來完成可視數(shù)字信息顯示的技術。說得具體點,就是DLP投影技術應用了數(shù)字微鏡晶片(DMD)來作為主要關鍵處理元件以實現(xiàn)數(shù)字光學處理過程。
DLP光固化工作原理
2. 工藝原理
EnvisionTEC DLP光固化系統(tǒng)是利用直接照燈成型技術DLP(Digital Light Processing)把感光樹脂成型,CAD的數(shù)據(jù)由其自帶的計算機軟件Perfactory software Suite + Envisiontec Magics進行分層及建立支撐,再輸出黑白色的Bitmap檔。每一層的Bitmap檔會由DLP投影機投射到工作臺上的感光樹脂,使其逐層固化成型。
DLP 3D打印精細 EnvisionTEC
3. 工藝優(yōu)勢
(1)超高精度高、表面光滑、除了局部支撐幾乎不用打磨處理;
(2)材質好、紋路清晰、凸顯細節(jié);
(3)極具質感的視覺效果,制作速度快;
(4)可使用3D打印材料多(三十余種),以滿足各種性能需求。
4. 應用范圍
DLP較其它類型的3D打印技術有其獨特的優(yōu)勢。首先,沒有移動光束,振動偏差小沒有活動噴頭,完全沒有材料阻塞問題,沒有加熱部件,提高了電氣安全性,打印準備時間短,節(jié)省能源,首次耗材添加量遠少于其它設備,節(jié)省用戶成本。其次,可制造較為精細的零部件,以珠寶為例,量產(chǎn)的打印戒指可在一定程度上降低生產(chǎn)成本,并且打印完成后可直接進行失蠟鑄造,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期相對于傳統(tǒng)工藝,縮短了一倍以上的時間。受價格越來越低、打印成本越來越低、操作越來越簡單等因素,基于DLP成型技術的3D打印機越來越被消費者所接受。目前,DLP 3D打印技術應用領域較多,醫(yī)療、建筑、運輸、航天、考古、教育、工業(yè)制造、珠寶首飾、玩具等領域都有涉及。
5. 設計規(guī)范
在3D打印數(shù)據(jù)模型中厚度是很重要的一個環(huán)節(jié),在設計時應注意模型的細節(jié)結構,EnvisionTEC工藝細節(jié)結構要求一般為:
(1)最小細節(jié)壁厚:0.2mm
(2)最小獨立柱子直徑:0.2mm;
(3)最小凸(凹)字筆劃寬度:0.15mm;
(4)最小孔直徑:0.2mm;
(5)最小縫隙:0.2mm;
6. 設計原則
(1)壁厚與材料掏空原則
對于比較厚重的模型,如果不影響其使用性能,建議掏空,掏空可以減輕模型重量,降低模型成本,這樣可以大大減少模型的材料使用成本,當然這也要根據(jù)模型的結構具體分析,DLP 工藝的的最小掏空壁厚要求和整體尺寸有關系,隨著產(chǎn)品尺寸的增加而壁厚應相應加大。一般建議最小壁厚為0.5mm。對于壓模量產(chǎn)部件,建議最小壁厚1.5mm。
DLP紅蠟3D打印技術優(yōu)勢
(2)35°設計原則
DLP工藝對于懸空部位需要添加支撐,懸壁角度臨界值一般為35°,因此在不影響模型使用性能的前提下,模型設計時可以將懸空與底面的角度設計成大于35°,適當時添加角度,都可以減少支撐,保證模型尺寸和表面質量。
(3)0.3mm凸凹細節(jié)原則
對于下凹的文字或表面細節(jié),一般建議線條寬度為0.15mm,深度為0.15 mm,對于凸起的文字或表面細節(jié),建議寬度至少0.15mm,凸起高度至少0.15mm。
(4)裝配件原則
裝配件模型一般擁有多個獨立的殼體,對于容易拆卸的裝配體,我們選擇拆開打印,這樣就不會影響各個零件的自由擺放,不會影響產(chǎn)品的表面質量,一般建議裝配間隙>0.1mm。
但是對于一些一體打印的可活動模型,有的零件沒法拆卸,當然也可以打印,一般建議裝配間隙≥0.3mm,要不然可能和其他零件打印成一體的了。
有時候為了打印方便,還可以用支撐梁連接所有的殼體,這樣就可以保證大批量打印時你的零件不會丟失,一般建議支撐梁的厚度不小于2mm。
7. 工藝原則
(1)45°擺放原則
模型擺放對產(chǎn)品表面質量和強度有很大影響,一般建議工件復雜特征面朝上,有弧面的工件水平擺放的臺階紋理非常明顯,類似等高地形圖,一般建議與平臺底面成45°角或直立擺放,長形工件與刮刀一般垂直或斜45°擺放。
(2)拆件拼接原則
對于超出打印平臺尺寸的工件,可以采用拆件的方法,一般建議拼接間隙0.1mm。拼接時可以添加三角形、長方形、鋸齒、凸臺和銷型進行定位連接。
(3)工藝孔原則
為了保證掏空后的模型內(nèi)腔的液態(tài)樹脂順利流出來,以減輕模型重量,降低模型制作成本,應在模型非重要面開孔,開孔孔徑與模型開孔面的大小有關,但一般建議最小孔徑為3mm,具體要根據(jù)模型大小和具體結構進行設計,后處理結束后可以把工藝孔堵起來,可以用槽口進行定位,再經(jīng)過適量的打磨就可以了。
(4)上色件原則
對于簡單上色件,可以采用一體化打印再上色就可以了,對于復雜上色件,應根據(jù)上色的要求將上色模型拆開,上完顏色后再進行組裝,組裝原則按照拼接原則留連接結構和間隙。