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从设计到打印全面解析DLP 3D打印技术

发布时间:2018-09-05 10:52:28点击次数: 来源: 类别:新闻资讯
1.    工艺概述
 
DLP是“Digital Light Procession”的缩写,即为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。它是基于数字微镜元件——DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。说得具体点,就是DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。
 
DLP光固化工作原理
 
 
2.    工艺原理
 
EnvisionTEC DLP光固化系统是利用直接照灯成型技术DLP(Digital Light Processing)把感光树脂成型,CAD的数据由其自带的计算机软件Perfactory software Suite + Envisiontec Magics进行分层及建立支撑,再输出黑白色的Bitmap檔。每一层的Bitmap档会由DLP投影机投射到工作台上的感光树脂,使其逐层固化成型。
 
DLP 3D打印精细 EnvisionTEC
 
 
3.    工艺优势
 
(1)超高精度高、表面光滑、除了局部支撑几乎不用打磨处理;
 
(2)材质好、纹路清晰、凸显细节;
 
(3)极具质感的视觉效果,制作速度快;
 
(4)可使用3D打印材料多(三十余种),以满足各种性能需求。 
 
4.    应用范围
 
DLP较其它类型的3D打印技术有其独特的优势。首先,没有移动光束,振动偏差小没有活动喷头,完全没有材料阻塞问题,没有加热部件,提高了电气安全性,打印准备时间短,节省能源,首次耗材添加量远少于其它设备,节省用户成本。其次,可制造较为精细的零部件,以珠宝为例,量产的打印戒指可在一定程度上降低生产成本,并且打印完成后可直接进行失蜡铸造,产品的生产周期相对于传统工艺,缩短了一倍以上的时间。受价格越来越低、打印成本越来越低、操作越来越简单等因素,基于DLP成型技术的3D打印机越来越被消费者所接受。目前,DLP  3D打印技术应用领域较多,医疗、建筑、运输、航天、考古、教育、工业制造、珠宝首饰、玩具等领域都有涉及。 
 
5.    设计规范
 
在3D打印数据模型中厚度是很重要的一个环节,在设计时应注意模型的细节结构,EnvisionTEC工艺细节结构要求一般为:
 
(1)最小细节壁厚:0.2mm
 
(2)最小独立柱子直径:0.2mm;
 
(3)最小凸(凹)字笔划宽度:0.15mm;
 
(4)最小孔直径:0.2mm;
 
(5)最小缝隙:0.2mm;  
 
6.    设计原则
 
(1)壁厚与材料掏空原则
 
对于比较厚重的模型,如果不影响其使用性能,建议掏空,掏空可以减轻模型重量,降低模型成本,这样可以大大减少模型的材料使用成本,当然这也要根据模型的结构具体分析,DLP 工艺的的最小掏空壁厚要求和整体尺寸有关系,随着产品尺寸的增加而壁厚应相应加大。一般建议最小壁厚为0.5mm。对于压模量产部件,建议最小壁厚1.5mm。
 
DLP红蜡3D打印技术优势
 
 
(2)35°设计原则
 
DLP工艺对于悬空部位需要添加支撑,悬壁角度临界值一般为35°,因此在不影响模型使用性能的前提下,模型设计时可以将悬空与底面的角度设计成大于35°,适当时添加角度,都可以减少支撑,保证模型尺寸和表面质量。 
 
(3)0.3mm凸凹细节原则
 
对于下凹的文字或表面细节,一般建议线条宽度为0.15mm,深度为0.15 mm,对于凸起的文字或表面细节,建议宽度至少0.15mm,凸起高度至少0.15mm。 
 
(4)装配件原则
 
装配件模型一般拥有多个独立的壳体,对于容易拆卸的装配体,我们选择拆开打印,这样就不会影响各个零件的自由摆放,不会影响产品的最佳表面质量,一般建议装配间隙>0.1mm。
 
但是对于一些一体打印的可活动模型,有的零件没法拆卸,当然也可以打印,一般建议装配间隙≥0.3mm,要不然可能和其他零件打印成一体的了。
 
有时候为了打印方便,还可以用支撑梁连接所有的壳体,这样就可以保证大批量打印时你的零件不会丢失,一般建议支撑梁的厚度不小于2mm。
 
 
7.    工艺原则
 
(1)45°摆放原则
 
模型摆放对产品表面质量和强度有很大影响,一般建议工件复杂特征面朝上,有弧面的工件水平摆放的台阶纹理非常明显,类似等高地形图,一般建议与平台底面成45°角或直立摆放,长形工件与刮刀一般垂直或斜45°摆放。 
 
(2)拆件拼接原则
 
对于超出打印平台尺寸的工件,可以采用拆件的方法,一般建议拼接间隙0.1mm。拼接时可以添加三角形、长方形、锯齿、凸台和销型进行定位连接。
 
(3)工艺孔原则
 
为了保证掏空后的模型内腔的液态树脂顺利流出来,以减轻模型重量,降低模型制作成本,应在模型非重要面开孔,开孔孔径与模型开孔面的大小有关,但一般建议最小孔径为3mm,具体要根据模型大小和具体结构进行设计,后处理结束后可以把工艺孔堵起来,可以用槽口进行定位,再经过适量的打磨就可以了。
 
(4)上色件原则
 
对于简单上色件,可以采用一体化打印再上色就可以了,对于复杂上色件,应根据上色的要求将上色模型拆开,上完颜色后再进行组装,组装原则按照拼接原则留连接结构和间隙。 
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