Каталог товарів
Спілкуємося українською?
Залишити російську
#zd-pechat

Що таке технологія 3D-друку на основі смоли: SLA, DLP та LCD?

Що таке технологія 3D-друку на основі смоли: SLA, DLP та LCD?

3D-принтери на базі смоли для полімеризації набирають все більшої популярності. У цій статті ми детально розберемо, як називаються та що означають дані технології.

 

 

Зміст:

 

  1. Загадки із назвами: SLA, DLP, LCD
  2. Міжнародний стандарт
  3. Висновок
  4. Де можна придбати 3D-принтери з технологією друку MSLA

 

 

Загадки із назвами: SLA, DLP, LCD

 

Вже досить давно у сфері 3D-друку застосовується смола. Перший патент на цю технологію було видано у 1986 року. Саме тоді фахівцем Чарльзом «Чаком» Холлом було створено технологію SLA (стереолітографія). За допомогою ультрафіолетового світла він намагався досягти затвердіння кожного шару світлочутливих полімерних смол.

Потім пройшло багато часу, з'явилися нові технології, які покращили процес 3D-друку. Час дії патентів минув, на ринку з'явилися нові розробники. На даний момент 3D-принтери на базі смоли поділяються на різні категорії, наприклад, починаючи доступними інструментами для новачків та закінчуючи промисловими професійними агрегатами. Після появи такого асортименту пристроїв з'явилося багато технологій смол: LCD, mSLA, DLP, SLA та інші.

Користувачі можуть мати певні проблеми. Це безпосередньо пов'язано з тим, що потрібно детально розумітися на тому, що саме ви купуєте.

 

 

Міжнародний стандарт

 

Стандарти ISO відносяться до всіх сфер діяльності у будь-якому напрямку. Це є досить важливим моментом, коли йдеться про промислову сферу. Там запорукою ефективності стало застосування аналогічних очікувань та словникового запасу.

Якщо подивитися на 3D-друк, то суттєва плутанина пов'язана з тим, чи варто весь друкований процес називати смолою стереолітографією. Це лише первісна технологія. У стандарті ISO/ASTM 52900:2015, користувачі можуть знайти чітку інформацію.

Вся сфера 3D-друку, де застосовуються смоли, називається полімеризація у чані (ванні). Це пов'язано з тим, що у ванні міститься фотополімерна смола. Наприклад, у струменевому друку цей процес здійснюється через сопло. Далі ми детально розглянемо найпопулярніші форми 3D-друку.

 

SLA

Дана технологія має схожість з іншими типами полімеризації в чанах. Тут для створення тривимірних об'єктів SLA дозволяє здіснювати затвердіння шарами світлочутливої смоли. Така технологія робить метод SLA унікальним.

В якості ультрафіолетового світла використовується лазер, який точно керується за допомогою обертових дзеркал. Вони дозволяють витягувати всі шари, що створюються. Головним плюсом даного методу стала покращена якість друку та підвищена точність. Це пов'язано з невеликим розміром лазера та його точним рухом. Технологія дозволяє домогтися дрібнішої роздільної здатності та деталей. Через таку підвищену якість зменшується швидкість друку. Таке детальне промальовування займає чимало часу. Багато смоли запатентовано. Тому дуже важко провести їхню заміну в різних марках 3D-принтерів.

Користувачі можуть створювати моделі із гладкою поверхнею, складними формами, гострими кутами, тонкими стінками. Тут можна досягти товщини шару 10 мкм, а середні показники перебувають у діапазоні 50-250 мкм. На це значення впливає ряд додаткових факторів, наприклад, пігментація та в'язкість.

Жорсткість допусків у SLA досягає близько 0.127 мм. Це дуже жорсткі допуски, якщо порівняти з іншими видами адитивного виробництва.

 

Усі стандартні 3D-принтери, які підтримують SLA друк, складаються з наступних частин:

  1. Чан. Цей елемент є резервуаром, куди поміщається рідкий фотополімер. Найчастіше він має вигляд рідкого та прозорого пластику.
  2. Платформа для збірки. Саме ця платформа опускається в чан. Вона може переміщатися вниз і вгору, що залежить від друкувального процесу.
  3. Ультрафіолетовий лазер. З його допомогою відбувається затвердіння шарів.
  4. Комп'ютерний інтерфейс. Цей інтерфейс використовується на принтері. За допомогою його вдається керувати рухом лазера та самою платформою.

 

Відразу варто відзначити, що практично всі настільні принтери з технологією SLA функціонують у перевернутому положенні. Тут застосовується така схема роботи: лазер прямує нагору на платформу для збірки, яка починає поступово підніматися.

Коли процес друку завершується, відбувається підняття платформи із резервуара. Після завершення процесу відбувається зняття моделі з платформи. Її необхідно очистити спиртом від зайвої смоли, після чого помістити в камеру, де відбувається процес затвердіння через ультрафіолетове випромінювання.

Такий підхід з післядрукарським затвердінням робить усі моделі максимально міцними та стабільними. Це дуже швидкий процес, оскільки затвердіння здійснюється за мінімальної споживаної потужності.

 

DLP

Технологія DLP передбачає, що проводитиметься цифрова обробка світла. Для цього застосовується інше джерело ультрафіолетового світла. Тут працюють ультрафіолетові проектори, а не лазери. У них проектоване світло керується через мікродзеркала. Усього за один прохід відбувається проектування поперечного перерізу шару. Затвердіння у шарі здійснюється одночасно.

Якщо провести порівняння з технологією SLA, то відбувається втрата роздільної здатності. Незважаючи на це, вдається досягти підвищеної швидкості друку, оскільки можна одночасно отвердити весь шар.

3D-відбитки DLP мають піксельний поперечний переріз шару, якщо порівняти з SLA пристроями. Це безпосередньо пов'язано з тим, що проектор проводить проектування відразу всієї лінії. Для цього застосовуються пікселі зі свого екрану, що знаходиться на дні резервуару зі смолою.

У деяких випадках це негативно впливає на 3D-відбитки. Вони можуть мати не той рівень гладкості поверхні, який потрібний. При цьому DLP 3D-принтери здатні в технічному плані друкувати більш тонкі стінки, на відміну від SLA, в якому використовується більш товстий лазер.

Існує низка способів вирішити проблему пікселізації. Для цього використовується спеціальний софт для підготовки до DLP друку, наприклад, Lychee, ChiTuBox та різноманітні фірмові слайсери. У них застосовується опція «згладжування». Вона дозволяє згладжувати нерівні маленькі краї, при цьому поза межі об'єкта відбувається часткове затвердіння смоли. У DLP 3D-принтерах існує ще один спосіб вирішення проблеми. Так як в ньому застосовується проектор, здійснюється масштабування пікселів, які дозволяють смолі затвердіти. Тому плавні лінії можна виконувати шляхом масштабування роздільної здатності такого друку.

Кожен DLP 3D-принтер випромінює певну довжину хвилі рахунку, найчастіше він знаходиться в діапазоні 385-410 нм. Практично всі смоли відрізняються певним діапазоном довжин хвиль світла, що сприяє процесу активації і затвердінню смоли. Користувач повинен переконатися, що пристрій може забезпечити затвердіння смоли. У неприємній ситуації смола не зможе затвердіти.

 

LCD & LCD Masking

Полімеризація у ванні з РК-дисплеєм є цікавим рішенням на ринку. Зараз багато користувачів плутають цю технологію. Ще її називають DUP, mSLA, маскуванням тіней РК-дисплея або іншою назвою.

Всі 3D-принтери з РК-дисплеєм функціонують за єдиним принципом: пристрої висвітлюють поперечний переріз моделей, а РК-екран застосовується для замаскування джерела УФ-світла. Виходить, що така технологія дає змогу замінити проектор DLP на більш компактний екран. Ще це підвищує довговічність пристрою. За допомогою такого друку користувачі зможуть збільшити швидкість роботи порівняно з DLP. Ще вони отримають менший та легкий апарат.

Якість друку безпосередньо залежить від щільності рідкокристалічного дисплея. Ще якість буде кращою, якщо буде більше пікселів. Вже зараз можна вибрати 3D-принтер 8К, який має велику площу друку. У DLP пристроях досягти цього буде складно, що пов'язано з певними обмеженнями. Апарати початкового рівня з РК-дисплеєм дуже часто працюють з роздільною здатністю 4К.

У цих пристроях як джерело світла застосовується спеціальний набір з ультрафіолетовими світлодіодами. Тому в плоских РК-панелях відбувається паралельний напрямок світла безпосередньо на робочу зону. Тут відбувається освітлення одразу всього екрану, що забезпечує просочування світла через краї. Тому відбувається затвердіння смоли навіть у тих місцях, де це не має бути. У багатьох моделях спостерігається рівномірне розсіювання світла. Це забезпечує нормальне фіксоване усунення. Ще користувачі можуть використовувати слайсер для швидкого та зручного калібрування.

 

Узагальним переваги LCD принтерів:

1. Світловідбивний пристрій з РК-дисплеєм відрізняється підвищеною точністю друку. Найчастіше такий 3D-принтер має екран із роздільною здатністю 4К або 8К, а точність становить 100 мікрон. Технічно ця технологія значно перевищує SLA. Якщо проаналізувати поточну ситуацію і не брати до уваги промислові пристрої, то за рівнем точності з РК-дисплеєм може змагатися тільки DLP.

2. Проста робота та її підтримка. Немає такого проекційного модуля, як лазерний Galvo або DLP. LCD можна зібрати зі світлопропускним екраном високої роздільної здатності та модулем осі Z. У нього досить проста архітектура, яку легко та просто обслуговувати.

3. Універсальні витратні матеріали. У LCD застосовується ультрафіолетове світло довжиною 405 нм. Тут аналогічно технології DLP використовують витратні матеріали, сумісні з універсальними смолами. Крім витратних матеріалів для смол, які використовуються для SLA, не потрібно думати про складність вибору відповідних витратних матеріалів для роботи 3D-принтера та РК-світлозатвердіння.

4. Висока швидкість друку. Якщо порівняти з SLA, процес формування точок відрізняється. Технології LCD та DLP є поверхневими. Незалежно від того, скільки об'єктів буде надруковано, цей процес відбудеться одночасно.

 

Давайте розглянемо недоліки LCD:

1. Ключовим компонентом LCD стала менша вибірковість світлопередачі екрана. Зараз світлопропускний LCD повинен витримувати запікання протягом кількох годин за підвищених температур. Звідси випливає, що світлопередавальний екран – це найчастіше замінювальна деталь серед усіх компонентів такого 3D-принтера.

2. Загальний розмір друкарської панелі LCD дуже малий. Найчастіше він дорівнює 288х162 мм або 192х120 мм. Висота друку знаходиться в діапазоні 100-500 мм. Якщо порівняти з FDM або промисловими світлозатверджуваними 3D-принтерами, то загальний розмір формування LCD дуже малий.

 

 

Висновок

 

Завдяки наведеній вище інформації, ви зможете навчитися розрізняти різні технології 3D-друку смолою. Варто враховувати факт, що всі користувачі не використовують такі терміни, які ми розглянули в розділі LCD. На практиці та в маркетингу ви можете зустріти взаємозамінні терміни. Тут важливо розуміти, на що слід звертати увагу та знати способи чіткого визначення різних технологій.

 

 

Де можна придбати 3D-принтери з технологією друку MSLA

 

Користувачі мають можливість придбати 3D-принтери MSLA в інтернет-магазині Артлайн. Там пропонуються пристрої від найкращих у світі виробників. Вибрані 3D-принтери з методом маскувальної стереолітографії дозволяють досягти потрібного результату в робочому процесі.

 

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

[email protected]

Питання

+ Яка технологія 3D-друку краща щодо зовнішнього вигляду?
Якщо вам важливо, як виглядатиме надрукована модель, вибирайте DLP або SLA. Ці технології дозволяють досягти кращої естетики та зовнішнього вигляду.
+ Що таке 3D-принтер LCD?
Це пристрій із рідкокристалічним екраном, на якому здійснюється проектування світлового малюнка. Це необхідно для затвердіння смоли у чані.
+ Що таке друк DLP?
За цією методикою об'єкти будуються на основі рідкої фотополімерної смоли. Її затвердіння здійснюється після дії світлової хвилі.