Can Touch · Технология 3D-печати DLP (Digital Light Processing, цифровая обработка светом).
8 (800) 350 34 46
(звонок бесплатный)
info@can-touch.ru

Digital Light Processing (DLP) или цифровая обработка светом

Digital Light Processing (DLP) или цифровая обработка светом

Технология DLP (Digital Light Processing, цифровая обработка светом) встала на службу 3D-печати относительно недавно, а до этого она имела множество приложений в самых разных областей науки, техники и производства.

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

DLP была изобретена в 80-х годах в недрах фирмы Texas Instruments, одного из мировых лидеров в сфере микроэлектроники. Суть технологии в получении такого светового потока, который при проецировании на некую поверхность даёт нужное изображение известного разрешения, в том числе в цвете. Интуиция подсказывает, что для этого необходимо собрать некую систему из зеркал и источников света. Вот только как?

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

Описание технологии 3D-печати Digital Light Processing (DLP)

В основе DLP-системы лежит специальное устройство размером с обычный компьютерный процессор — DMD-чип (Digital Micromirror Device, устройство из цифровых микрозеркал). Это не просто кремниевый чип, как может показаться, глядя на рекламные брошюры, а очень сложная структура, которая относится как так называемому классу микроэлектронно-механических систем (MEMS — Micro-Electronic Mechanical System). Этот чип вы найдете во многих потребительских устройствах, основанных на технологии DLP, например в проекторах и телевизорах. Помимо этого, DLP успешно применяется в измерительных и сенсорных устройствах, системах «умного» освещения и даже для получения световых потоков с управляемой длиной волны. В качестве источника света могут выступать как световые лампы (накаливая, люминисцентные или светодиодные), так и лазеры. Длина волны простирается от ультрафиолета до инфракрасного диапазона. На промышленном уровне DMD-чипы выпускаются с 1996 года.

Рассмотрим подробнее DMD-чип, который иногда также называют пространственным светомодулятором. Визуально он имеет плоское прямоугольное исполнение:

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

Поместив его под микроскоп, мы увидим матрицу из миллионов микрозеркал, каждое из которых имеет размеры порядка 10 микрон, что является десятой частью от толщины человеческого волоса.

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

Вот схематичное изображение DLP-ячейки Texas Instruments:

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

Каждое микрозеркало способно отражать как невидимый, так и видимый спектр света и отражает свет в одном из двух направлений. Направление определяется углом поворота зеркала. В чипах Texas Instruments этот угол принимает значения -12 либо +12 градусов. Само направление задается загрузкой бита «0» или «1» в ячейку памяти. Таким образом на каждую ячейку подается независимый поток битов с частотой в несколько килогерц, в результате чего мы имеем на одном из выходов полезное изображение, а на другом выходе обычно стоит светопоглотитель.

Линейка DMD-чипов обычно включает в себя стандартный ряд разрешений: WVGA (608×684), WXGA (912×1140), XGA (1024×768) и 1080p (1920×1080). Для управление яркостью и цветом применяют различные вращающиеся светофильтры, частота вращения которых синхронизирована с битовым потоком, но непосредственно к 3D-печати это уже мало относится.

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

3D-печать на основе DLP относится к классу аддитивиных методов создания объектов и восходит корнями к технологии безмасочной литографии (Maskless Lithography), с помощью которой выращивают печатные платы. Как известно, с каждым днем электронные устройства становятся более миниатюрными, и создавать под них печатные платы становится все сложнее, и тут безмасочная литография приходит на помощь. «Болванку» помещают в специальный раствор на глубину несколько микрон, после чего DLP-источник проецирует изображении в соответствии с нужной схемой дорожек и контактов. В тех точках, где раствор подвержен действию света, происходит формирование твердого слоя. Для сравнения, при технологии SLA (Stereolithography, стереолитография) лазер последовательно обходит заданное сечение, в то время как в DLP сечение образуется одновременно. Аналогичным образом выращивается трехмерный предмет в DLP-принтере, только в качестве раствора используется жидкий пластик, затвердевающий на свету.

dlp, LS600, 3d-печать, EnvisionTEC's ULTRA 3SP

Мы работаем на 3D-принтере EnvisionTEC’s ULTRA 3SP, который стоит на переднем крае DLP-разработок. Действительно, разрешением в 50 микрон при максимальном размере предмета 28 х 18 х 20см мало кто может похвастаться. Нормальное явление для данной технологии точность +/-0.5мм, толщина слоя находится в районе 0,05мм, а время формирования слоя — около 3 секунд, что дает впечатляющую скорость выращивания примерно в 25мм в час. Ну и конечно, не обойтись без поддерживающий структур, которые аналогичны SLA.

Материал, который мы сейчас используем для 3D-печати на принтере EnvisionTEC’s ULTRA 3SP, называется фотополимер LS600. Он имеет желтый цвет и множество других достоинств. Подробнее о материале для 3D-печати LS600.

Метки: , , , ,

3d-печать, dml, LS600
LS600 или желтый фотополимер

3д-печать, 3d-печать
Интервью для журнала «Новости менеджмента»

Закрыть
Загрузите 3D-модель (stl) и узнайте стоимость 3D-печати Быстрое прототипирование функциональных изделий с помощью 3D-печати Самый большой выбор материалов и технологий в России Примеры изделий созданыых с помощью технлогий 3D-печати