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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:52
3D打印通過賦予具體形狀,可讓想象變?yōu)楝F(xiàn)實。學生可將對現(xiàn)實世界的理解轉(zhuǎn)化為三維物體。設計師可以在投入生產(chǎn)前將想法轉(zhuǎn)化成可以觸摸和感覺的實物。牙醫(yī)可以在辦公室里直接制作磨牙牙套,而不需要患者再次復診。3D打印所帶來的可能性是無限的。
3D打印機的成本從不到1000美元到超過十萬美元不等。較低價位的3D打印機通常被稱為桌面型或個人3D打印機。桌面3D打印機面臨的挑戰(zhàn)之一是在保持價格合理的同時保證打印速度和打印質(zhì)量。在桌面3D打印機領域,目前流行的技術是熔絲制造(FFF)和立體光刻(SLA)。
盡管價格便宜,但FFF技術——也被稱為熔積成型(FDM),有兩個基本限制:由于細絲材料的逐點融合而導致的速度和分辨率不足。
SLA也稱為光聚合,它使用光和一種稱為光敏聚合物或樹脂的材料。如圖1所示,光敏聚合物在暴露于紫外線(UV)或近紫外光后會發(fā)生稱為聚合的化學反應,并變成固體。材料化學的最新發(fā)展使SLA打印機價格低于1000美元成為可能,從而使其得以擴展到主流市場。
圖1:SLA 3D打印
可使用以下兩種方法之一來實現(xiàn)SLA技術:
基于激光(或基于點)的打印系統(tǒng):這些系統(tǒng)使用高功率激光來“逐點”固化光敏聚合物。這種方法的挑戰(zhàn)包括打印速度慢、校準問題、總體擁有成本以及使用高功率激光的安全問題。
基于層的打印系統(tǒng):這些系統(tǒng)使用投影光引擎一次固化整個光敏聚合物層,從而顯著提高打印速度。投影光引擎可用標準DLP技術或LCD技術實現(xiàn)。
LCD技術的可靠性很差,將液晶暴露在低波長的光下會導致液晶隨時間老化。另一方面,DLP技術是一種微機電系統(tǒng)技術,可使用數(shù)字微鏡器件(DMD)來調(diào)制光。DLP 3D打印機具有高可靠性、高精度和高速度的基本優(yōu)點。
表1總結(jié)了FFF和SLA技術之間的主要區(qū)別。
| 基于細絲 | 光學(SLA) | ||
FFF | 激光 | LCD | DLP技術 | |
速度 | 中等 | 中等 | 中等 | 高 |
分辨率 | 低 | 高 | 中等 | 高 |
尺寸 | 可擴展 | 可擴展 | 可擴展 | 可擴展 |
可靠性 | 中等 | 中等 | 低 | 高 |
安全問題 | 無 | 有些 | 無 | 無 |
表1:桌面3D打印機技術比較
在此處下載參考設計
使用DLP? Pico?技術的桌面型3D打印機的小型光引擎參考設計
DLP Pico芯片組的DMD微鏡陣列的大小從0.2英寸對角線到最大0.47英寸不等,非常適合桌面3D打印機。以下是四個可從DLP Pico產(chǎn)品的經(jīng)濟可承受性和性能中受益的應用領域示例:
數(shù)字牙科。牙醫(yī)通常要創(chuàng)建各種牙科用具,例如夜用磨牙牙套、外科手術指南和透明的塑料牙套。由3D牙科掃描儀(桌面和口腔內(nèi))和3D打印機支持的數(shù)字牙科,幫助牙醫(yī)能夠在內(nèi)部制造設備、最大限度減少每位患者的就診時間,通過將DLP技術的所有優(yōu)勢應用于從捕獲到打印的端到端過程來提高生產(chǎn)效率,使得這項服務更加高效。您可在圖2中看到此應用的示例。
圖2:數(shù)字牙科使用3D打印
珠寶。珠寶的個性化是3D打印令人振奮的市場機會。您可在圖3中看到3D打印環(huán)的示例。分辨率和平滑度在珠寶設計中極為重要,這使基于DLP Pico技術的SLA打印機成為此應用的極具吸引力的技術。
圖3:珠寶使用3D打印
工程。專業(yè)的設計師和工程師使用3D打印來快速制作新創(chuàng)意的原型,使他們能夠在生產(chǎn)前評估產(chǎn)品外觀。原型示例見圖4。
圖4:原型設計使用3D打印
教育。3D打印已被整合到多個層次的教育中。打印和檢查復雜概念的原型,例如3D幾何模型、機械對象和人體解剖結(jié)構(gòu),成為了強大的學習過程。學校和圖書館正在向?qū)W生提供3D打印機,使他們能夠?qū)⒆约旱南敕ㄗ優(yōu)楝F(xiàn)實。
圖5:教育領域使用3D打印
桌面3D打印機的光模塊
獨立的第三方公司的DLP Pico生態(tài)系統(tǒng)可使用DLP Pico芯片組快速訪問可生產(chǎn)的光模塊。請查看為DLP 3D打印應用優(yōu)化的光學模塊供應清單。
其他資源:
了解有關3D打印和3D掃描的更多信息。
閱讀技術文章:使用DLP Pico產(chǎn)品捕獲、想象和創(chuàng)建。.
查看德州儀器DLP Pico技術入門。
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