Ua
В первой части мы рассмотрим способы изменения разрешения и разрешение 3D-печати по технологиям. Во второй части мы продолжим рассматривать смолу самого высокого разрешения для 3D-принтера. Также мы будем изучать FDM 3D-принтеры с высоким разрешением.
Содержание:
- Смола самого высокого разрешения для 3D-принтера
- 3D-принтеры FDM с самым высоким разрешением
- Где можно купить лучший FDM 3D-принтер с высоким разрешением печати?
Смола самого высокого разрешения для 3D-принтера
Понятие сглаживания в 3D-печати
Свет, который проходит через LCD экран, отличается своей квадратной формой. В сочетании с высотой слоя это дает кубы. Если рассматривать эффект твердой поверхности, то эта поверхность имеет вид, как будто она состоит из небольшого конструктора LEGO. При этом большинство деталей становятся более гладкими. В 3D-принтере высокого разрешения кубы очень маленькие, поэтому невооруженным взглядом их очень трудно увидеть. Здесь работает сглаживание – это опция ПО вашего 3D-принтера для нарезки.
Сглаживание широко применяется в разных сферах деятельности, например, компьютерная графика, цифровая фотография. В подобных программах она необходима для сглаживания краев любого носителя, который разрабатывался при помощи пикселей. В сфере 3D-печати к сглаживанию относится контроль количества или типа света, который попадает на воксель смолы. Если получается меньше света, чем у полной мощности, то воксель станет не полностью затвердевшим кубом, а будет иметь овальную форму. Если край полностью затвердевшего вокселя имеет вид лестницы, то сглаживание будет напоминать процесс размещения на каждой ступеньке подушек. Это позволяет добиться видимости слайда.
В используемом ПО для нарезки пользователи контролируют степень сглаживания (оттенки серого) и связанные с ними опции, к примеру, размытие. Если сглаживание будет сильным, то вместе с размытием это станет причиной потери деталей на отпечатке. Если вы всю работу выполните правильно, то после сглаживания и размытия отпечатки будут иметь отличный внешний вид. У них будет вид более высокого разрешения. Сглаживание и размытие применяются с иными технологиями смолы, к примеру, SLA, DLP.
DLP аналогична LCD, но вместо экрана, где проходит или блокируется свет, применяется световой проектор с высоким разрешением. Его иногда называют световым двигателем, так как устройство на слой смолы посылает свет. В световом двигателе применяются линзы, зеркала и DMD (цифровое микрозеркальное устройство) на микрочипе. Это позволяет выполнить проецирование рисунка ультрафиолетового света в качестве поперечного сечения 3D-модели или одного среза. Многие знакомы с DLP технологией, которая применяется в офисных проекторах и кинотеатрах.
В 3D-печати DLP использует DMD, в состав которого входят крошечные зеркала. Они направляют свет на смолу или в разные стороны. Все эти зеркала имеют квадратную форму и являются пикселем проецируемого изображения.
На текущий момент в профессиональных 3D-принтерах DLP используется чип DMD с разрешением 1920х1080 пикселей. В некоторых аппаратах потребительского уровня используется DMD чип с разрешением 1280х720 пикселей. В ближайшее время разные компании планируют выпустить устройства с большим размером пикселей.
Главным фактором, от которого зависит разрешение печати, является плотность зеркальной матрицы. Именно она определение разрешение печати, но также необходимо учитывать расстояние от проектора до смолы.
Во многих DLP 3D-принтерах используется фиксированное разрешение XY (в диапазоне 35-100 микрон), но в некоторых моделях можно выполнять регулировку расстояние проецирования между слоем смолы и световым двигателем. Такое расстояние оказывает воздействие на возможный уровень детализации.
Через зеркала DMD происходит отражение света, затем он проходит через проекционную оптику. Там происходит фокусировка и формирование луча света. Зеркала направляют свет только в необходимое место, поэтому DLP способна создавать более четкие края, в отличие от LCD. При работе с LCD небольшие кусочки света просачиваются по краям замаскированных на экране пикселей. Еще экран просто неспособен на 100% заблокировать свет.
У 3D-принтеров DLP используется более высокая интенсивность света (достигает до 16 Вт), в отличие от большинства LCD принтеров. В некоторых моделях аппаратов DLP удается регулировать интенсивность света.
Точность остается высокой, но свет в пикселях квадратной формы делает края неровные, особенно это касается изогнутых краев. Такая ситуация называется ступенчатостью. Она происходит и с LCD принтерами. Если объект маленький, то у него не так много проблем со ступеньками. При этом у крупных изделий могут появиться выраженные края вокселей.
Не обязательно, что более четкие края отличаются высоким разрешением. Чем четче получается лестница, тем больше будет возможностей для манипулирования пикселями. Для этого применяется размытие, сглаживание и иные технологии, которые называются сдвигом пикселей. Именно они позволяют добиться более высокого разрешения и точных контуров и функций. Некоторые разработчики 3D-принтеров заявляют, что разрешение печати в 2 раза меньше размера пикселя.
Понимание сдвига пикселей в 3D-печати
Сдвиг пикселей отличается от сглаживания тем, что не является чисто программной опцией. Это еще и механическая функция. Именно поэтому 3D-принтеры DLP с чипом DMD 2K могут претендовать на разрешение 4К, 6К. Они еще применяются в других известных носителях, например, цифровая камера. В ней данная функция позволяет добиться высокого разрешения, который больше разрешения камеры.
Если немного сдвинуть положение DMD между каждым слоем, то один слой будет постепенно подвергаться многократному воздействию света. Такая возможность позволяет полностью лечить области пикселей, на которые воздействует свет, например, 8 секунд, а затем частично лечить области пикселей с меньшим количеством света.
Это событие называется субпиксельным разрешением. Фактическое разрешение пикселей – это собственное разрешение. Определенные аппараты позволяют сделать выбор субпиксельного или собственного разрешения для каждой настройки 3D-печати. Данный метод позволяет эффективно увеличивать видимое разрешение проецируемой картинки. Это обеспечивается за счет того, что внутри каждого пикселя создаются дополнительные точки.
При помощи такого двустороннего сдвига пикселей 3D-принтер DPL с DMD 2K может претендовать на разрешение 4К. Сейчас настоящего чипсета 4К DMD на рынке нет, поэтому единственный способ добиться такого разрешения – это сдвиг пикселей.
Например, устройство Extreme 8K DLP от ETEC имеет электромеханическую систему. С ее помощью происходит небольшое жестко контролируемое движение на субпиксельных расстояниях в двух чипах 2К DMD. Это создает заявку на получение разрешения 8К. В Extreme 8K размер пикселя XY с настройкой составляет 100 микрон. Это больше, чем у некоторых LCD принтеров, но у него намного больший объем сборки. Получается, что устройство может печатать изображения с большим разрешением.
В промышленных и профессиональных принтерах DLP могут использоваться разные технологии настройки пикселей, например, динамическая экспозиция от In-Vision, Movinglight от Prodways.
Стереолитография (SLA) является очередным этапом полимерных 3D-принтеров. В них используется лазер, который следит за каждым слоем создаваемой детали. Ширина луча лазера определяет детали, это технология называется размером лазерной точки. Данный фактор играет большую роль в SLA в определении горизонтального разрешение.
Другой фактор связан с механизмом управления зеркалами, которые направляют лазер. Сюда относятся зеркальные гальванометры, которые направляют лазеры в нужные координаты, что позволяет фокусировать свет вверх через дно резервуара и отверждать слой смолы. Чем дороже 3D-принтер, тем более надежный гальванометр в нем используется. Также лазер должен направляться точно.
Эталоном для SLA принтеров является разрешение XY. Данное разрешение является комбинацией размера пятна лазера и приращений, при помощи которых осуществляется управление лазерным лучом. Например, Formlabs Form 3 имеет лазер с пятном 85 микрон. Из-за линейного сканирование лазер способен перемещаться с меньшими приращениями, поэтому аппарат имеет стабильное разрешение XY 25 микрон.
Все это говорит о том, что при использовании высококачественной оптики лазерные станки способны точно воспроизводить поверхность детали. Это касается ситуации, когда размер пятна лазера больше пикселя DLP. Многие SLA принтеры имеют фиксированный лазер, но у 3D Systems SLA 750 и серии Stratasys Neo используется двойной лазер. У них переменная фокусировка в диапазоне 150-600 микрон, что позволяет контролировать расположение мелких деталей.
3D-принтеры FDM с самым высоким разрешением
В таких 3D-принтерах разрешение XY является мерой точности устройства. В аппаратах промышленного уровня за основу берется высота оси Z.
В FDM принтерах точность является показателем разрешения XY, а не его изменением. Она обозначаются как +/- 0.2 мм. Эти сведения получают после пробной печати и измерений. Например, в UltiMaker Method точность +/- 0.2 мм достигаются за счет многократной печати моделей на разных аппаратах. Затем происходят измерения каждой модели.
В FDM принтерах разрешение детали тем выше, чем ниже высота слоя. Высота слоя (разрешение слоя) – это и есть разрешение. Зачастую этот показатель равен 50 микрон, но некоторые 3D-принтеры имеют высоту слоя 10 микрон.
У большинства потребительских и профессиональных FDM принтеров разрешение составляет 50 микрон. Поэтому производители смещают фокус на точность механики или другие параметры. Это становится причиной высокого уровня точности, который называется позиционным разрешением.
На практике существует большое количество факторов, которые влияют на высоту слоя при FDM печати: настройки ПО, вибрация окружающей среды, размер сопла, материал, температура. Поэтому массовое сравнение высоты слоя не очень полезно. Рекомендуется сопоставлять высоту слоя с точностью.
Программы Cura и PrusaSlicer, позволяют в течение всего процесса печати менять высоту слоя. Для этого ПО использует большую или меньшую высоту слоя, что зависит от особенностей каждой модели. Если требуется разрешение 10 микрон, то стоит выбрать другую технологию 3D-печати.
Где можно купить лучший FDM 3D-принтер с высоким разрешением печати?
Для покупки такого 3D-принтера стоит обратиться в интернет-магазин Артлайн. Там предлагается большой выбор FMD 3D-принтеров с высоким разрешением печати. Если у вас есть вопросы по выбору подходящего устройства, то можете получить консультацию у менеджеров компании Артлайн.
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