Если в сфере 3D-печати идут разговоры о разрешении, то они не отличаются о разговорах о производительности автомобилей. Это все субъективно и включает большой диапазон разных параметров.
Для некоторых пользователей высоким разрешением является гладкая поверхность, а для других – мелкая детализация. Еще этот параметр можно рассматривать в виде общего качества печати. Иногда можно встретить ситуацию, когда под понятием «разрешение» понимается «аккуратность» или «точность». Такое описание используется даже производителями 3D-принтеров.
На практике можно выделить определенные стандарты разрешения, которые меняются в зависимости от применяемого аппарата, порошка, смолы, нити и т.д. Важно помнить, что наиболее высокое разрешение не всегда будет лучшим вариантом. Давайте детально ознакомимся с этим вопросом.
Содержание:
- Различные способы измерения разрешения
- Разрешение 3D-печати по технологиям
- Микро 3D-печать в своем классе
- Смола самого высокого разрешения для 3D-принтера
- Где можно купить лучший 3D-принтер высокого разрешения?
Различные способы измерения разрешения
В технологии различных полимеров очень часто указывается качество в виде высокого разрешения. Это относится к LCD, DLP и SLA. Далее мы будем уделять большое внимание именно разрешению полимеров.
В 3D-принтерах, которые используют смолу, разрешение измеряется горизонтально XY, а при FDM и технологиях порошкового слоя, это вертикальное измерение Z или высота слоя. Независимо от методов интерпретации данного показателя, зачастую оно считается самым меньшим артефактом, который можно получить на аппарате повторяемо и контролируемо. Иногда случается, что разработчики 3D-принтеров указывают «теоретическое» разрешение, которое может достичь машина. Этот показатель может быть полезным только в ситуации, когда он демонстрирует предсказуемое и практичное значение.
Когда рассматривается вопрос с разрешением, то зачастую подразумевается горизонтальное или вертикальное разрешение, а иногда сразу и то и другое. Все эти параметры напрямую зависят от технологии используемого аппарата. Определяется горизонтальное разрешение путем поиска самой маленькой возможной детали, которую аппарат способен напечатать на плоской поверхности. Высота слоя или вертикальное разрешение – это минимальное значение высоты слоя, который может создать 3D-принтер. На первый взгляд кажется, что все очень просто. На практике можно встретить определенные нюансы, которые мы рассмотрим далее.
Довольно часто разрешение используют в качестве синонима или путают с другими терминами. Давайте их рассмотрим, так как они также важны в 3D-печати:
- Допуск. Этот термин используется в описании промышленных и профессиональных устройств. Там очень важно, чтобы создаваемые изделия соответствовали точным размерам и необходимым спецификациям. По аналогии с точностью, в допуске отсутствуют какие-либо числовые атрибуты печати, но эти два показателя можно приравнять. Если в спецификации к изделию указывается допуск 2 мм, а точность 3D-принтера составляет 0.5 мм, то можно быть уверенным, что будет достигнут нужный допуск в 2 мм.
- Точность. Это общее определение, которое состоит из разрешения, точности, высоты слоя и иных факторов. Точность не является числовой мерой для определенного атрибута 3D-печати. Многие производители стараются добиться высокой точности. Точность еще может говорить о том, насколько устройство может промахнуться с необходимым разрешением. К примеру, как точно вы смогли прицелиться в дартсе. Допустим, этот показатель составляет 2 микрона. Значит от цели отпечаток может отклониться на 2 микрона в любом направлении. Значение точности +- 20 микрон для одного изделия может быть приемлемой, а для другого – нет.
- Минимальный размер элемента. Данный элемент является наименее заметным, который может выступать в поверхность или из нее. Это значение напрямую связано с разрешением, но является визуальным атрибутом.
Компании производители 3D-принтеров применяют разные термины, когда обозначают один параметр, например, разрешение, высота слоя. Это может пользователей ввести в заблуждение, так как термины являются расплывчатыми.
Определенных стандартов в данной отрасли для технических характеристик нет. Разные компании объясняют параметры своих аппаратов так, чтобы наибольший упор сделать на ее лучшие свойства. В 3D-печати разрешение является тайной, поэтому мы постараемся внести определенную ясность.
Разрешение 3D-печати по технологиям
Разрешение может измеряться по-разному, что напрямую зависит от технологии. Далее мы предлагаем рейтинг некоторых технологий в сфере 3D-печати, которая зависит от разрешения. В списке перечисление идет от наименьшего к наибольшему.
Микро 3D-печать в своем классе
К категории микро 3D-печати относятся принтеры, которые отличаются наименьшим возможным разрешением. В данной категории разрешение равно приблизительно 20 нанометров, что составляет 0.00002 мм. Если сравнить с человеческим волосом, то это в 5000 раз меньше его ширины.
Основная сфера применения микро 3D-принтеров заключается в создании чипов для электроники. В 2023 году в Банголаре в Индийском институте науки было заявлено, что начаты работы над созданием высокопроизводительного оптического аппарата для гарнитур 3D-принтера AR/VR, смартфонов и камер. Это очень специализированное точное производство, которое еще применяется в медицине.
Смола самого высокого разрешения для 3D-принтера
Существуют различные технологические подтипы смоляных 3D-принтеров. Они функционируют путем избирательного отверждения послойно чувствительного к УФ-излучению жидкого полимера. Отвердевание такой смолы осуществляется горизонтально, после чего происходит вертикальное поднятие слоя или его опускания, что напрямую зависит от используемого аппарата. Данная технология может выполнять измерение осей XY и Z.
Многие пользователи сталкивались с XY измерениями в 2 измерениях в качестве пикселя, например, разрешение экрана смартфона. В данной сфере деятельности 3D-пиксель – это воксель.
Для 3D-принтеров измерение воксельного разрешение – это необычное событие, так как в полимерных аппаратах горизонтальное разрешение чаще всего бывает меньше вертикального. Большинство компаний, которые производят полимерные устройства, горизонталь XY продвигают в виде эталонного разрешения аппаратов, к примеру, «разрешение XY 51 микрон» на Elegoo Jupiter 6K. В некоторых ситуациях предлагается Z разрешение.
На практике довольно сложно в смоляных устройствах дать точное измерение для Z разрешения. Зачастую производители таких аппаратов пишут высоту Z в параметрах в диапазоне 1-10 микрон. Это говорит о том, что по Z оси шаговый двигатель способен выполнять шаги подобного размера. В теории и на практике профессиональные 3D-принтеры способны создавать такие маленькие слои. На качество Z разрешения огромную роль играют настройки аппарата и источник света.
Для создания таких мелких слоев для детали используемая смола должна поглощать и блокировать идеальное количество света. Это необходимо для того, чтобы один слой отвердел, но не глубоко. Это не позволит оказать влияние на несколько слоев. Если произойдет слишком глубокое затвердевание, то может появиться «сквозное отвержение». В данной ситуации текущий слой будет открыт, и он полимеризует части предыдущего слоя. Хорошая смола вместе с отлично выбранными настройками, источником хорошего света и точный шаговый двигатель по оси Z позволяет добиться надежного и небольшого разрешения Z.
Размер пикселя является более простым значением для передачи и измерения информации. Именно поэтому его используют в качестве показателя разрешения по умолчанию. Далее мы остановимся на трех популярных технологиях полимеризации: SLA, DLP, LCD.
Битва разрешений 6K, 8K и 12K
При покупке 3D-принтера на базе LCD (стереолитография с маской или MSLA) можно увидеть рекламу с разрешением 6К или 12К. Что это может значить?
В первую очередь следует обратить внимание на то, как функционируют LCD-принтеры. У таких аппаратов в качестве источника света применяется массив УФ-светодиодов, которые мигают на экране. Именно экран работает в качестве маски, он только в определенных областях пропускает свет. Проходящий свет имеет форму горизонтального среза модели, поэтому сначала на участке сборки происходит отвердевание смолы, а потом это дает ей форму. После этого на один слой происходит перемещение области сборки. Это позволяет остановить дополнительное отвердевание полимера перед тем, как будет нанесен следующий слой. В итоге после создания многих слоев происходит формирование нужного 3D-объекта.
В ситуации с LCD плотность пикселей экрана – это самый важный фактор при горизонтальном разрешении отпечатка. Если плотность пикселей LCD разделить на площадь экрана, то можно вычислить разрешение 3D-принтера. Полученное значение можно считать размером пикселя. Если провести сравнение с маркетинговой информацией в данной сфере деятельности, то разрешение не измеряется числом пикселей на LCD экране, например, 4К, 8К.
Рассмотрим конкретный пример, у аппарата Phrozen Sonic Mega 8K разрешение LCD экрана составляет 7700 х 4300. Это значение принято за 8К, так как его ширина равна почти 8000 пикселей. Если требуется вычислить разрешение пикселей, то следует знать фактические параметры LCD экрана. Знание числа пикселей в поперечнике не дает нужных сведений о разрешении. В данной ситуации пиксель – это не постоянная единица измерения. Если построить 7700 пикселей на экране шириной 100 мм, то получится меньше пикселей, чем при строительстве 7700 на 200 мм. Поэтому многие потребители просто расстраиваются, когда слышат информацию об огромном разрешении 11520 на 5120.
Если снова возвратиться к Phrozen Sonic Mega 8K, то можно увидеть, что размер пикселя составляет 0.043 мм. Если значение перевести в горизонтальное разрешение, то это составляет 43 микрона. Если провести сравнение с Anycubic Photon Mono X 6K (разрешение LCD равно 5700 пикселей), то этот аппарат имеет меньший экран из-за размеров пикселя 0.034 мм. Отсюда следует, что разрешение 34 микрона будет большим, чем у Mega 8K.
Данный фактор стал причиной того, что 4К, 6К, 8К – это не показатель разрешения. Пользователям в первую очередь следует обращать внимание на размер пикселя, который указывается числом, например, 22 микрона.
В первой части мы рассмотрели способы измерения разрешения и его технологии. Еще мы остановились на микро 3D-печати. Мы начали изучать смолы самого высокого разрешения. Во втором части мы продолжим рассматривать такие смолы, а также посмотрим на разные виды 3D-принтеров с высоким разрешением.
Где можно купить лучший 3D-принтер высокого разрешения?
В интернет-магазине Артлайн предлагается большой выбор такого оборудования. Там доступны 3D-принтеры, которые позволяют добиться высокого разрешения печати. В каталоге Артлайн можно найти устройства разных способов 3D-печати.
г. Киев, ул. Кирилловская, 104
- (080) 033-10-06
- (044) 338-10-06
- (066) 356-10-01
- (097) 356-10-01
- (063) 356-10-01