榮左超博士：DLP打印技術從藍海探索到高速發(fā)展

聯泰科技早在2013年就著手成立了DLP的技術研發(fā)小組,，并在2015年推出第一款面向口腔的DLP產品，此后堅持底層技術探索,，形成了DLP研發(fā)架構UDS&S（UnionTech DLP Structure & Software）,，積極拓展藍海市場，面向口腔修復,、正畸,、動漫、鞋業(yè),、教育,、工業(yè)、珠寶,、醫(yī)療等領域的拓展產品線,，發(fā)展到2021年，DLP系列產品已經成為聯泰科技產品家族里的半壁江山,。

這次特約聯泰科技產品負責人榮左超博士,，聊一聊DLP打印技術的原理和發(fā)展現狀，分析發(fā)展方向,，好文不可錯過,！

榮左超  

聯泰科技產品部經理

浙江大學機械制造及自動化專業(yè)博士

喜歡鉆研，熱愛科學的圣斗士

思維敏捷,，語速快,，信息量大

DLP打印技術原理術

在1981年，名古屋市工業(yè)研究所的小田秀夫（Hideo Kodama）發(fā)明了利用光固化聚合物3D打印出實體模型,。在1987年,，德州儀器（TI）的拉里·霍恩貝克（Larry Hornbeck）創(chuàng)建了DLP（Digital Light Processing）技術。

數字光處理（Digital Light Processing,，縮寫：DLP）是在SLA技術出現的十余年后才出現的,，該技術也是業(yè)界公認的第二代光固化成型技術，距今也有20多年的發(fā)展歷史了,。DLP技術主要是通過投影儀來逐層固化光敏聚合物液體,，從而創(chuàng)建出3D打印對象的一種快速成型技術。這種成型技術首先利用切片軟件把模型切薄片,，投影機播放幻燈片,，每一層圖像在樹脂層很薄的區(qū)域產生光聚合反應固化，形成零件的一個薄層,，然后成型臺移動一層,，投影機繼續(xù)播放下一張幻燈片，繼續(xù)加工下一層,，如此循環(huán),，直達打印結束,，所以不但成型精度高，而且打印速度也非�,？�,。

DLP3D打印工作原理示意圖

DLP打印技術應用范圍及現狀

DLP打印技術作為高端打印技術之一，被業(yè)內高度關注,，通過不斷優(yōu)化與進步,。開始出現工業(yè)級、桌面機產品,。其核心技術DMD芯片也在不斷更新迭代,，目前最新的研究更是在打印時間上縮短了幾十倍，不僅在成型精度和成型速度上占有優(yōu)勢,，而且在設備尺寸和價格上占有很大優(yōu)勢�,？蛻羧后w增加,，因此不斷吸引眾多企業(yè)駐足，真正開啟了DLP打印技術發(fā)展的大門,，聯泰科技正是其中之一,。

1.DLP打印材料,百家爭鳴，百花齊放

隨著時間的推移,，SLA材料性能提升有限,，但是DLP材料未來發(fā)展空間不可限量，而且趨向于深入不同應用場景,。哪里有需求哪里就有市場,！

世界材料巨頭贏創(chuàng)、巴斯夫,、科思創(chuàng),、帝斯曼、漢高,、Liqcreate陸續(xù)建立增材制造部門或分公司,，研發(fā)光敏樹脂新型材料，他們把目光不約而同地放在了DLP領域,。他們憑借自身的技術和產業(yè)資源積累,，逐漸發(fā)力DLP打印材料，開發(fā)出新的性能,，創(chuàng)造新的應用,。我們有理由相信，傳統(tǒng)材料廠商的重視,，可以很好加速DLP打印技術的發(fā)展和應用,。

隨著在材料領域寬度的加強,，DLP打印陶瓷，DLP打印金屬逐漸進入人們的視野,，我們用四個字總結DLP打印材料,，大有可為，未來可期,！

2.打印效果更勝一籌：精度好,，效率高，細節(jié)好

基于DLP技術的3D打印機通過數以百萬乃至千萬個微小的,、高精度像素進行成像 ,，因此打印分辨率較高�,；�于激光的立體平板印刷設備的像素尺寸接近100μm的級別,，采用了DLP技術的打印機的像素尺寸則達到15μm的級別，而我們頭發(fā)絲的寬度是100μm,。

與其他3D打印方法相比

DLP打印機的打印分辨率要高得多

成品表面也更為光滑

因此整體打印效果令人更滿意

除了局部支撐幾乎不用打磨處理

后續(xù)的處理工作也更少

有視頻有真相!

3.“效率”是3D打印能否進入量產市場的重要條件之一,。

傳統(tǒng)3D打印機的工作過程是由點到線，再由線到面,，完成一層層特定形狀和圖像的構建,。相比起DLP 3D打印機而言，打印速度較慢,。而DLP 3D打印機的工作過程是投射并聚合一整層,，借助光線照射到樹脂上，整個層一次形成,，這能夠顯著地提升打印速度,。加上高精度、快干型3D打印新材料的不斷應用,，也讓DLP 3D打印的成型速度上一個階梯,。目前聯泰科技的齒科專用DLP打印機達到40mm/h，輕松在25分鐘內打印一版牙模,。

應用范圍

齒科  

手辦潮玩  

珠 寶  

精密鑄造  

DLP的投影機產生的畫面對比度較高,，光路系統(tǒng)設計得更緊湊，因而在體積,、重量方面占優(yōu)勢,。而且由于采用反射式原理，DLP投影機可以實現更高黑白對比度,。

聯泰在DLP領域的造詣

齒科專用大幅面椅旁專用DLP3D打印機S300

可以精確到頭發(fā)絲的動漫專機π200

DLP 3D打印未來的發(fā)展方向

1. 突破幅面限制   

目前由于個別國家芯片技術壟斷,，DLP技術發(fā)展受到限制。市面上DLP打印機尺寸具有明顯的局限性，幅面問題亟需解決,。

不同領域對于幅面的需求不一樣,，例如，聯泰科技全自動化批量生產正畸專用3D打印機D800的幅面768×432×30mm,，使用了4*4K光機,，實現了正畸行業(yè)大幅面打印的需求。聯泰科技牙科專用DLP 3D打印機S300的幅面249.6×140.4×240mm,，滿足了技工所和齒科醫(yī)院的日常需求,。

未來，隨著芯片行業(yè)的發(fā)展,，DLP打印設備趨向更大幅面,。

2.DLP的功率還是不夠高，限制了材料廠家的開發(fā)能力  

市場上,，目前DLP單機最大功率達到6-8W,。設計功率不足的問題限制了材料廠家的開發(fā)能力，同時,，也制約了DLP打印技術的發(fā)展,。

如何提高功率，是我們未來的發(fā)展方向,。

知識小科普

提高DLP功率有這些好處：

·  提高打印速度,，縮短曝光時間,，打印速度更快,。

·  提高打印幅面，滿足單位面積上的光功率密度,。

·  降低對高性能材料開發(fā)限制,，有些材料在足夠高的功率的情況下才能成型，比如金屬材料,、陶瓷材料等,。

3.核心部件的使用壽命和易維護逐漸加強

光機是DLP打印機的核心部件之一，聯泰科技一直努力延長其使用壽命,，同時針對于核心部件的維護,，聯泰科技更是提供了人性化的服務，降低維修和更換難度,。DLP打印機離型膜也隨著技術的發(fā)展不斷被優(yōu)化,，不僅使用壽命不斷延長，更換更便捷簡單,，使用成本也在不斷地降低,。

4.DLP打印機的發(fā)展趨向于兩端，高端工業(yè)級及低端消費級

隨著3D打印技術的發(fā)展及向各個領域的滲透,，DLP打印機的發(fā)展分為兩大領域,，高端工業(yè)級及低端消費級,。高端工業(yè)級追求產品的打印效率和精細度；消費級DLP打印機追求性價比及操作便捷性,。工業(yè)級DLP打印機的發(fā)展標志著新型制造業(yè)對工業(yè)發(fā)展正起著革命性作用,，傳統(tǒng)制造業(yè)越來越多的弊端得以彌補。桌面級DLP3D打印機的出現,，讓3D打印真正進入了普通大眾的視野,，讓更多人認識并使用到了3D打印技術�,？梢哉f,，不同的3D打印技術和設備正在各個領域發(fā)揮著不可替代的作用，為社會作出重大貢獻,。

榮左超博士認為,，稍微了解 DLP技術的人都知道未來應用空間巨大，但如何建立更完善的生態(tài)系統(tǒng)是一直是生態(tài)鏈各個企業(yè)最重要也是最具挑戰(zhàn)的部分,，因為原有 DLP 相關的上下游合作伙伴多是投影儀市場的老玩家,，對新的工業(yè)、汽車等應用領域并不熟悉,，要在這些應用中培養(yǎng)挖掘出龐大以及強大的合作伙伴,，是聯泰科技需要聯合上游企業(yè)一起要推進的重大事項。同時,，聯泰科技也在SaaS級應用領域開展工作,，滿足客戶在智能前處理、智能生產管理,、云服務等方面的需求,。