جدا از پرینترهای سه بعدی اکستروژن مواد، همچنین پرینترهای سه بعدی مبتنی بر فناوریهای پلیمریزاسیون مخزنی مانند SLA و DLP وجود دارد. در این مقاله، نگاهی دقیقتر به پرینترهای سه بعدی dlp میاندازیم و مزایا و محدودیتهای آنها را با انواع SLA مقایسه میکنیم و با خدمات پرینت سه بعدی آشنا می شویم.
پرنتتر سه بعدی DLP چیست و اسم آن از کجا میآید؟
DLP مخفف عبارت digital light processing به معنای پردازش دیجیتال نور و یک نوع پلیمریزاسیون مخزنی است. فناوریهای چاپ سه بعدی پلیمریزاسیون مخزنی از یک رزین فوتوپلیمر (مایع) استفاده میکنند که تحت منبع نوری میتوان آن را جامد کرد.
در جهان پلیمریزاسیون مخزنی، دو فناوری اصلی دیده میشود: SLA و DLP. طبیعتا هر دو از رزین و یک منبع نوری برای ایجاد قسمتها استفاده میکنند و تفاوت اصلی آن به نوع منبع نوری است که برای جامدسازی رزین استفاده میشود.
برای درک بهتر مفهوم DLP، ابتدا باید نسل قبلی آن یعنی SLA را توضیح دهیم. پرینترهای سه بعدی از SLS یا استرلئولیتوگرافی (Stereolithography) استفاده میکنند که ا یک پلتفرم ساخت، یک بالابر برای جابهجایی پلتفرم به سمت بالا و یک مخزن پر شده از رزین، یک منبع نوری و گالوانومترها را به کار میگیرد.
پرینتهای سه بعدی SLA با پایین آوردن پلتفرم ساخت به داخل مخزن پر از رزین کار خود را شروع میکنند به نحوی که تنها ارتفاعی در حد یک لایه بین بخش پایین محفظه و پلتفرم محفظه باقی بماند. سپس از گالوانومترها استفاده میشود.
گالوانومترها اجزای آینه مانندی هستند که برای هدایت پرتوی لیزر یک پرینتر SLA در انتهای مخزن استفاده میشوند. با کمک G-code، گالوانومترها پرتوی لیزر را در مسیری هدایت میکنند که نشاندهنده یک لایه از یک قسمت خاص است. این لیزر سپس رزین را جامد میکند و یک لایه جامد از یک قسمت به وجود میآورد.
زمانی که یک لایه کامل شد، پلتفرم ساخت لایه به لایه به بالا میرود و فرآیند تا زمان تکمیل قسمت تکرار میشود.
نحوه عمل یک پرینتر سه بعدی DLP به چه صورت است؟
حالا که متوجه شدید SLA چطور کار میکند، وقت آن است که DLP را دقیقتر بررسی کنیم. پرینترهای سه بعدی dlp برای SLA یک «فناوری خواهر» محسوب میشود چون تنها تفاوت اصلی بین آنها منبع نوری استفاده شده برای جامدسازی رزین است. همانطور که اشاره کردیم، پرینترهای SLA برای جامدسازی رزین از ترکیب لیزر با گالوانومترها استفاده میکنند.
در یک پرینتر سه بعدی DLP، منبع نوری یک صفحه پروژکتور نور دیجیتال است که به طور ویژهای طراحی شده است. به لطف این صفحه، DLP در مقایسه با SLA سریعتر عمل میکند و دلیل آن به این قضیه بر میگردد که در پرینتر SLA، لیزر باید به صورت فردی رزین را در یک تکنیک «نقطه به نقطه» جامد کند. اما یک صفحه پروژکتور DLP تصویر یک لایه را به صورت ناگهانی و کامل منعکس میکند! بنابراین تمامی نقاط یک لایه را میتوان همزمان جامد کرد. بدین طریق، سرعت چاپ در مقایسه با SLA بالا میرود چون برای جامدسازی تک لایه زمان کمتری صرف میشود.
از آن جایی که DLP یک فناوری دیجیتال است، تصویر سه بعدی که منعکس میشود از پیکسلها تشکیل شده است. زمانی که این پیکسلها به سه بعد ترجمه میشوند، واکسلها (voxels) شکل میگیرند.
منبع نوری یک پرینتر سه بعدی DLP خودش است، یعنی یک نمایشگر الایدی، به عبارتی بدون وجود یک دستگاه میکروآینه دیجیتالی (digital micromirror device – DMD)، که قلب هر چیپست DLP محسوب میشود، کاربرد و معنایی ندارد.
یک DMD حاوی صدها هزار یا حتی میلیونها میکروآینههای کوچک است که نور را هدایت میکنند و الگوی یک لایه را در انتهای مخزن رزین به وجود میآورند.
دقت یک قسمت پرینت شده با استفاده از یک پرینتر سه بعدی DLP معمولا مطابق با تعداد میکرو آینههای داخل یک دستگاه DMD است.
پرینتر سه بعدی DLP در مقابل SLA
تا الان، ما تنها به مزیت پرینت سه بعدی DLP در مقایسه با یک دستگاه SLA یعنی سرعت بیشتر اشاره کردیم. اما همانطور که باید انتظار داشته باشید، DLP همچنین محدودیتهای خاص خود را دارد.
از آن جایی که یک پرینتر DLP سه بعدی از یک صفحه پروژکتور دیجیتال استفاده میکند، پرینت بخش‌های با جزئیات زیاد با استفاده از ظرفیت کامل ساخت آن، دشوار است. برای ثبت بخش‌های با جزئیات زیاد، اندازه تصویری که پروژکتور منعکس میکند باید به اندازه کافی کوچک باشد که پیکسلهای فردی (مجزا) را نتوان دید.
برای درک کامل موضوع، تصور کنید اندازه یک تصویر را روی گوشی هوشمند خود زیاد کردهاید. هرچه تصویر بزرگتر میشود، از کیفیت آن کاسته خواهد شد. به همین دلیل است که DLP برای تولید یک پرینت با جزئیات زیاد یا چاپ اجسام با جزئیات بالا با استفاده از ظرفیت کامل ساخت آن، مناسب نیست.
محدودیت دیگری که پرینترهای سه بعدی dlp دارند فینیش (finish) مربعی شکل سطح است. چون واکسلها 4 گوش هستند، بخش‌های خمیده پرینت فینیش بسیار همواری در مقایسه با SLA ندارد. نکته خوب ماجرا این است که مشکل واکسلها و خمیدگیها را میتوان با سندینگ (sanding) آن قسمت پس از چاپ رفع کرد.
هر دو پرینترهای سه بعدی dlp و SLP از رزینها استفاده میکنند بنابراین هزینه چاپ باید مشابه باشد.
گرچه، به یاد داشته باشید که هزینه تا حد زیادی بستگی به شرکت تولیدکننده رزین یا حتی خود پرینتر دارد.
بهترین پرینتهای سه بعدی DLP چه مدلهایی هستند؟
بازار پرینت سه بعدی هر روز با ظهور پرینترها و شرکتهای جدیدی که سعی میکنند «سهم خود از بازار پرینت سه بعدی» را به دست آورند گسترش پیدا میکند. به همین علت، انتخاب پرینتر مناسب میتواند سخت باشد.
