DLP數(shù)字光處理技術【南極熊連載】

1 DLP是什么？

DLP是3D打印成型技術的一種，最早由德州儀器開發(fā)，被成為數(shù)字光處理快速成型技術。DLP技術使用一種較高分辨率的數(shù)字光處理器（DLP）來固化液態(tài)光聚合物，逐層對液態(tài)聚合物進行固化，如此循環(huán)往復，直到最終模型完成。

DLP與SLA光固化成型技術比較相似，打印材料同為光敏樹脂，工作原理都是利用液態(tài)光敏樹脂在紫外光照射下固化的特性。不同的是，DLP是一下子可以成型一個面，而SLA只可以成型一個點，再由點到線、由線到面進行固化，故DLP比SLA要快。二者本質的差別在于照射的光源：SLA采用激光點聚焦到液態(tài)光聚合物，而DLP成型技術是先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來固化光聚合物。

DLP工作原理示意圖（圖片來源：華融證券）

基于DLP技術的3D打印機免去了逐層構建的復雜操作，可以實現(xiàn)一次成形，因而節(jié)省了很多時間。具備一次成形的能力意味著，實物的復雜結構和尺寸對總體構建時間并沒有絲毫的影響。如果打印機的構建區(qū)域可以容納10個部件，則這10個部件可以同時構建。

3D打印機“Solidator”及其打印成品（美國公司Tangible Engineering）

2DLP與SLA對比

在成型時，SLA一般是由點到線、再由線到面，而DLP則是一層一層地成型。因此，DLP成型的速度要比SLA快。普遍來說，由于造價較高，基于DLP技術的3D打印機價格要比FDM機型高，甚至比SLA機型高。

SLA與DLP光源對比

DLP技術的主要優(yōu)點：

（1）打印速度快，固化速率高于SLA技術。

（2）打印精度高。

（3）打印分別率高，物體表面光滑。

DLP技術的主要缺點：

（1）機型造價高。

（2）加工尺寸受限，主要用于小體積物品的打印。

（3）DLP技術使用的液態(tài)樹脂材料具有一定的毒性，使用時需密閉。

3DLP應用

DLP主要被應用于對精度和表面光潔度要求高但對成本相對不敏感的領域，如珠寶首飾、牙科醫(yī)療、文化創(chuàng)意、航空航天、高端制造。

1） 珠寶首飾

DLP技術已經(jīng)廣泛應用于珠寶首飾行業(yè)，可提供珠寶、首飾的設計以及全套的3D蠟型制作方案。傳統(tǒng)工藝中，首飾工匠參照設計圖紙、手工雕刻出蠟版，再利用失蠟澆鑄的方法倒出金屬版，并利用金屬版壓制膠膜并批量生產(chǎn)蠟模，最后使用蠟模進行澆鑄，得到首飾的毛胚。采用3D打印技術替代傳統(tǒng)工藝制作蠟模的工序，將完全改變這一現(xiàn)狀，3D打印技術不僅使設計及生產(chǎn)變得更為高效便捷，更重要的是數(shù)字化的制造過程使得制造環(huán)節(jié)不再成為限制設計師發(fā)揮創(chuàng)意的瓶頸。

Sprintray打印機利用DLP技術打印的首飾

2）牙科醫(yī)療

口腔修復體的設計與制作目前在臨床上仍以手工為主，效率較低，DLP技術不僅解決了手工作業(yè)繁瑣的程序，更消除了手工建模精確度及效率低下的瓶頸。將設計的數(shù)據(jù)通過3D打印技術直接制造出樹脂模型，大大提升了制作效率。

Envision TEC公司利用DLP技術打印的牙模

3）其他行業(yè)

DLP技術更多的應用可以與其他3D打印技術通用，比如新產(chǎn)品的初始樣板快速成型、精細零件樣板，同時隨著光敏樹脂復合材料的不斷豐富，比如類ABS、耐熱樹脂、陶瓷樹脂等新材料的開發(fā)，越來越多的應用將會被引入DLP 3D打印技術中，如下圖所示即為ZCorp公司概念設計、原型制作的應用案例。

ZCorp公司使用DLP技術開發(fā)的ZBuilder產(chǎn)品系列

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