Якщо у сфері 3D-друку йдуть розмови про дозвіл, то вони не відрізняються від розмов про продуктивність автомобілів. Все це суб'єктивно і включає великий діапазон різних параметрів.
Для деяких користувачів високою роздільною здатністю є гладка поверхня, а для інших – дрібна деталізація. Ще цей параметр можна розглядати як загальної якості друку. Іноді можна зустріти ситуацію, коли під поняттям «дозвіл» розуміється «акуратність» чи «точність». Такий опис використовується навіть виробниками 3D-принтерів.
На практиці можна виділити певні стандарти дозволу, які змінюються в залежності від апарату, порошку, смоли, нитки і т.д. Важливо пам'ятати, що найвища роздільна здатність не завжди буде найкращим варіантом. Давайте детально ознайомимося із цим питанням.
Зміст:
- Різні способи вимірювання роздільної здатності
- Роздільна здатність 3D-друку за технологіями
- Мікро 3D-друк у своєму класі
- Смола найвищої роздільної здатності для 3D-принтера
- Де можна купити найкращий 3D-принтер високої роздільної здатності?
Різні способи вимірювання роздільної здатності
У технології різних полімерів часто вказується якість у вигляді високої роздільної здатності. Це стосується LCD, DLP і SLA. Далі ми будемо приділяти велику увагу саме дозволу полімерів.
У 3D-принтерах, які використовують смолу, роздільна здатність вимірюється горизонтально XY, а при FDM і технологіях порошкового шару, це вертикальний вимір Z або висота шару. Незалежно від методів інтерпретації даного показника, найчастіше воно вважається найменшим артефактом, який можна отримати на апараті повторювано та контрольовано. Іноді трапляється, що розробники 3D-принтерів вказують «теоретичну» роздільну здатність, яку може досягти машина. Цей показник може бути корисним лише в ситуації, коли він демонструє передбачуване та практичне значення.
Коли розглядається питання з роздільною здатністю, то часто мається на увазі горизонтальний або вертикальний дозвіл, а іноді одразу й те й інше. Всі ці параметри залежать від технології використовуваного апарата. Визначається горизонтальна роздільна здатність шляхом пошуку найменшої можливої деталі, яку апарат здатний надрукувати на плоскій поверхні. Висота шару або вертикальна роздільна здатність – це мінімальне значення висоти шару, який може створити 3D-принтер. На перший погляд, здається, що все дуже просто. Насправді можна зустріти певні нюанси, які ми розглянемо далі.
Досить часто дозвіл використовують як синонім або плутають з іншими термінами. Давайте їх розглянемо, оскільки вони також важливі у 3D-друку:
- Допуск. Цей термін використовується в описі промислових та професійних пристроїв. Там дуже важливо, щоб вироби, що створювалися, відповідали точним розмірам і необхідним специфікаціям. За аналогією з точністю, у допуску відсутні жодні числові атрибути друку, але ці два показники можна прирівняти. Якщо в специфікації до виробу вказується допуск 2 мм, а точність 3D-принтера становить 0.5 мм, можна бути впевненим, що буде досягнутий потрібний допуск 2 мм.
- Точність. Це загальне визначення, яке складається з роздільної здатності, точності, висоти шару та інших факторів. Точність не є числовою мірою для певного атрибуту 3D-друку. Багато виробників намагаються досягти високої точності. Точність ще може говорити про те, наскільки пристрій може помилитися з необхідною роздільною здатністю. Наприклад, наскільки точно ви змогли прицілитися в дартсі. Припустимо, цей показник становить 2 мікрони. Отже, від мети відбиток може відхилитися на 2 мікрони в будь-якому напрямку. Значення точності +- 20 мікрон для одного виробу може бути прийнятним, а для іншого – ні.
- Мінімальний розмір елемента. Цей елемент є найменш помітним, який може виступати на поверхню або з неї. Це значення пов'язане з роздільною здатністю, але є візуальним атрибутом.
Компанії виробники 3D-принтерів застосовують різні терміни, коли позначають один параметр, наприклад, роздільна здатність, висота шару. Це може ввести користувачів в оману, оскільки терміни є розпливчастими.
Певних стандартів у галузі для технічних характеристик немає. Різні компанії пояснюють параметри своїх апаратів так, щоб найбільший акцент зробити на її кращі властивості. У 3D-друку дозвіл є таємницею, тому ми намагатимемося внести певну ясність.
Роздільна здатність 3D-друку за технологіями
Дозвіл може вимірюватися по-різному, що залежить від технології. Далі ми пропонуємо рейтинг деяких технологій у сфері 3D-друку, який залежить від дозволу. У списку перелік йде від найменшого до найбільшого.
Мікро 3D-друк у своєму класі
До категорії мікро 3D-друку відносяться принтери, які відрізняються найменшою можливою роздільною здатністю. У цій категорії роздільна здатність дорівнює приблизно 20 нанометрів, що становить 0.00002 мм. Якщо порівняти з людським волоссям, то це в 5000 разів менше за його ширину.
Основна сфера застосування мікро 3D-принтерів полягає у створенні чіпів для електроніки. У 2023 року в Бангалорі в Індійському інституті науки було заявлено, що розпочато роботи над створенням високопродуктивного оптичного апарату для гарнітур 3D-принтера AR/VR, смартфонів та камер. Це дуже спеціалізоване точне виробництво, яке ще застосовується у медицині.
Смола найвищої роздільної здатності для 3D-принтера
Існують різні технологічні підтипи смоляних 3D-принтерів. Вони функціонують шляхом вибіркового затвердіння пошарово чутливого до УФ-випромінювання рідкого полімеру. Затвердіння такої смоли здійснюється горизонтально, після чого відбувається вертикальне підняття шару або його опускання, що залежить від використовуваного апарату. Ця технологія може виконувати вимірювання осей XY та Z.
Багато користувачів стикалися з XY вимірами в 2 вимірах як пікселя, наприклад, роздільна здатність екрану смартфона. У цій сфері діяльності 3D-піксель – це воксель.
Для 3D-принтерів вимірювання воксельної роздільної здатності – це незвичайна подія, оскільки в полімерних апаратах горизонтальна роздільна здатність найчастіше буває меншою за вертикальну. Більшість компаній, які виробляють полімерні пристрої, горизонталь XY просувають у вигляді еталонного дозволу апаратів, наприклад, «дозвіл XY 51 мікрон» на Elegoo Jupiter 6K. У деяких ситуаціях пропонується дозвіл Z.
Насправді досить складно в смоляних пристроях дати точне вимірювання для Z дозволу. Найчастіше виробники таких апаратів пишуть висоту Z параметрах в діапазоні 1-10 мікрон. Це говорить про те, що по Z осі кроковий двигун здатний виконувати кроки подібного розміру. Теоретично і практично професійні 3D-принтери здатні створювати такі маленькі верстви. На якість Z дозволу величезну роль відіграють налаштування апарата та джерело світла.
Для створення таких дрібних шарів для деталі смола, що використовується, повинна поглинати і блокувати ідеальну кількість світла. Це необхідно для того, щоб один шар затвердів, але не глибоко. Це не дозволить вплинути на кілька шарів. Якщо станеться занадто глибоке твердіння, то може з'явитися наскрізне відкидання. У цій ситуації поточний шар буде відкритий і він полімеризує частини попереднього шару. Хороша смола разом з відмінно вибраними налаштуваннями, джерелом гарного світла та точний кроковий двигун по осі Z дозволяє досягти надійного та невеликого дозволу Z.
Розмір пікселя є більш простим значенням передачі та вимірювання інформації. Саме тому його використовують як показник дозволу за умовчанням. Далі ми зупинимося на трьох найпопулярніших технологіях полімеризації: SLA, DLP, LCD.
Битва дозволів 6K, 8K та 12K
При покупці 3D-принтера на базі LCD (стереолітографія з маскою або MSLA) можна побачити рекламу з роздільною здатністю 6К або 12К. Що це може означати?
Насамперед слід звернути увагу на те, як функціонують LCD-принтери. У таких апаратів як джерело світла застосовується масив ультрафіолетових світлодіодів, які блимають на екрані. Саме екран працює як маска, він тільки в певних областях пропускає світло. Світло, що проходить, має форму горизонтального зрізу моделі, тому спочатку на ділянці зборки відбувається затвердіння смоли, а потім це дає їй форму. Після цього на один шар відбувається переміщення області збирання. Це дозволяє зупинити додаткове затвердіння полімеру перед нанесенням наступного шару. У результаті після створення багатьох шарів відбувається формування потрібного 3D-об'єкту.
У ситуації з LCD щільність пікселів екрана – це найважливіший чинник при горизонтальній роздільній здатності відбитка. Якщо щільність пікселів LCD розділити на площу екрана, можна обчислити роздільну здатність 3D-принтера. Отримане значення вважатимуться розміром пікселя. Якщо порівняти з маркетинговою інформацією даної сфері діяльності, то дозвіл не вимірюється числом пікселів на LCD екрані, наприклад, 4К, 8К.
Розглянемо конкретний приклад, у апарата Phrozen Sonic Mega 8K роздільна здатність LCD екрану становить 7700 х 4300. Це значення прийнято за 8К, оскільки його ширина дорівнює майже 8000 пікселів. Якщо потрібно обчислити роздільну здатність пікселів, слід знати фактичні параметри LCD екрана. Знання числа пікселів у діаметрі не дає необхідних відомостей про дозвіл. У цій ситуації піксель – це постійна одиниця виміру. Якщо побудувати 7700 пікселів на екрані товщиною 100 мм, то вийде менше пікселів, ніж при будівництві 7700 на 200 мм. Тому багато споживачів просто засмучуються, коли чують інформацію про величезний дозвіл 11520 на 5120.
Якщо знову повернутися до Phrozen Sonic Mega 8K, можна побачити, що розмір пікселя становить 0.043 мм. Якщо значення перевести в горизонтальну роздільну здатність, це становить 43 мікрона. Якщо провести порівняння з Anycubic Photon Mono X 6K (роздільна здатність LCD дорівнює 5700 пікселів), то цей апарат має менший екран через розміри пікселя 0.034 мм. Звідси випливає, що роздільна здатність 34 мікрона буде більшою, ніж у Mega 8K.
Цей чинник спричинив те, що 4К, 6К, 8К – це показник дозволу. Користувачам насамперед слід звертати увагу на розмір пікселя, який вказується числом, наприклад, 22 мікрони.
У першій частині ми розглянули способи вимірювання роздільної здатності та її технології. Ще ми зупинилися на мікро 3D-друку. Ми почали вивчати смоли найвищого дозволу. У другій частині ми продовжимо розглядати такі смоли, а також подивимося на різні види 3D-принтерів з високою роздільною здатністю.
Де можна купити найкращий 3D-принтер високої роздільної здатності?
В інтернет-магазині Артлайн пропонується великий вибір такого обладнання. Там доступні 3D-принтери, які дозволяють досягти високої роздільної здатності друку. У каталозі Артлайн можна знайти пристрої різних способів 3D-друку.
м. Київ, вул. Кирилівська, 104
- (080) 033-10-06
- (044) 338-10-06
- (066) 356-10-01
- (097) 356-10-01
- (063) 356-10-01