榮左超博士：DLP打印技術(shù)從藍(lán)海探索到高速發(fā)展

聯(lián)泰科技早在2013年就著手成立了DLP的技術(shù)研發(fā)小組，并在2015年推出第一款面向口腔的DLP產(chǎn)品,，此后堅(jiān)持底層技術(shù)探索,，形成了DLP研發(fā)架構(gòu)UDS&S（UnionTech DLP Structure & Software）,，積極拓展藍(lán)海市場(chǎng),，面向口腔修復(fù),、正畸,、動(dòng)漫、鞋業(yè),、教育、工業(yè),、珠寶,、醫(yī)療等領(lǐng)域的拓展產(chǎn)品線,，發(fā)展到2021年,，DLP系列產(chǎn)品已經(jīng)成為聯(lián)泰科技產(chǎn)品家族里的半壁江山。

這次特約聯(lián)泰科技產(chǎn)品負(fù)責(zé)人榮左超博士,，聊一聊DLP打印技術(shù)的原理和發(fā)展現(xiàn)狀,，分析發(fā)展方向，好文不可錯(cuò)過(guò),！

榮左超  

聯(lián)泰科技產(chǎn)品部經(jīng)理

浙江大學(xué)機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)博士

喜歡鉆研,，熱愛(ài)科學(xué)的圣斗士

思維敏捷，語(yǔ)速快,，信息量大

DLP打印技術(shù)原理術(shù)

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(shí)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(shù)。

數(shù)字光處理（Digital Light Processing,，縮寫(xiě)：DLP）是在SLA技術(shù)出現(xiàn)的十余年后才出現(xiàn)的,，該技術(shù)也是業(yè)界公認(rèn)的第二代光固化成型技術(shù),，距今也有20多年的發(fā)展歷史了。DLP技術(shù)主要是通過(guò)投影儀來(lái)逐層固化光敏聚合物液體,，從而創(chuàng)建出3D打印對(duì)象的一種快速成型技術(shù),。這種成型技術(shù)首先利用切片軟件把模型切薄片,，投影機(jī)播放幻燈片,，每一層圖像在樹(shù)脂層很薄的區(qū)域產(chǎn)生光聚合反應(yīng)固化，形成零件的一個(gè)薄層,，然后成型臺(tái)移動(dòng)一層,，投影機(jī)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(dá)打印結(jié)束，所以不但成型精度高,，而且打印速度也非�,？臁�

DLP3D打印工作原理示意圖

DLP打印技術(shù)應(yīng)用范圍及現(xiàn)狀

DLP打印技術(shù)作為高端打印技術(shù)之一,，被業(yè)內(nèi)高度關(guān)注,，通過(guò)不斷優(yōu)化與進(jìn)步。開(kāi)始出現(xiàn)工業(yè)級(jí),、桌面機(jī)產(chǎn)品,。其核心技術(shù)DMD芯片也在不斷更新迭代，目前最新的研究更是在打印時(shí)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(shì),，而且在設(shè)備尺寸和價(jià)格上占有很大優(yōu)勢(shì)�,？蛻�(hù)群體增加,，因此不斷吸引眾多企業(yè)駐足，真正開(kāi)啟了DLP打印技術(shù)發(fā)展的大門(mén),，聯(lián)泰科技正是其中之一,。

1.DLP打印材料,百家爭(zhēng)鳴，百花齊放

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

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(mén)或分公司,，研發(fā)光敏樹(shù)脂新型材料,，他們把目光不約而同地放在了DLP領(lǐng)域。他們憑借自身的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源積累,，逐漸發(fā)力DLP打印材料,，開(kāi)發(fā)出新的性能，創(chuàng)造新的應(yīng)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(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,。

隨著在材料領(lǐng)域?qū)挾鹊募訌?qiáng),，DLP打印陶瓷，DLP打印金屬逐漸進(jìn)入人們的視野,，我們用四個(gè)字總結(jié)DLP打印材料,，大有可為，未來(lái)可期,！

2.打印效果更勝一籌：精度好,，效率高，細(xì)節(jié)好

基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)通過(guò)數(shù)以百萬(wàn)乃至千萬(wàn)個(gè)微小的,、高精度像素進(jìn)行成像 ,，因此打印分辨率較高�,；�于激光的立體平板印刷設(shè)備的像素尺寸接近100μm的級(jí)別,，采用了DLP技術(shù)的打印機(jī)的像素尺寸則達(dá)到15μm的級(jí)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(jī)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(mǎn)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(jìn)入量產(chǎn)市場(chǎng)的重要條件之一,。

傳統(tǒng)3D打印機(jī)的工作過(guò)程是由點(diǎn)到線，再由線到面,，完成一層層特定形狀和圖像的構(gòu)建,。相比起DLP 3D打印機(jī)而言，打印速度較慢,。而DLP 3D打印機(jī)的工作過(guò)程是投射并聚合一整層,，借助光線照射到樹(shù)脂上，整個(gè)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(yīng)用，也讓DLP 3D打印的成型速度上一個(gè)階梯,。目前聯(lián)泰科技的齒科專(zhuān)用DLP打印機(jī)達(dá)到40mm/h，輕松在25分鐘內(nèi)打印一版牙模,。

應(yīng)用范圍

齒科  

手辦潮玩  

珠 寶  

精密鑄造  

DLP的投影機(jī)產(chǎn)生的畫(huà)面對(duì)比度較高,，光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更緊湊，因而在體積,、重量方面占優(yōu)勢(shì),。而且由于采用反射式原理，DLP投影機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更高黑白對(duì)比度,。

聯(lián)泰在DLP領(lǐng)域的造詣

齒科專(zhuān)用大幅面椅旁專(zhuān)用DLP3D打印機(jī)S300

可以精確到頭發(fā)絲的動(dòng)漫專(zhuān)機(jī)π200

DLP 3D打印未來(lái)的發(fā)展方向

1. 突破幅面限制   

目前由于個(gè)別國(guó)家芯片技術(shù)壟斷,，DLP技術(shù)發(fā)展受到限制。市面上DLP打印機(jī)尺寸具有明顯的局限性,，幅面問(wèn)題亟需解決,。

不同領(lǐng)域?qū)τ诜�面的需求不一樣，例��,，�?lián)泰科技全自動(dòng)化批量生產(chǎn)正畸專(zhuān)用3D打印機(jī)D800的幅面768×432×30mm,，使用了4*4K光機(jī)，實(shí)現(xiàn)了正畸行業(yè)大幅面打印的需求,。聯(lián)泰科技牙科專(zhuān)用DLP 3D打印機(jī)S300的幅面249.6×140.4×240mm,，滿(mǎn)足了技工所和齒科醫(yī)院的日常需求。

未來(lái),，隨著芯片行業(yè)的發(fā)展,，DLP打印設(shè)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(kāi)發(fā)能力  

市場(chǎng)上,，目前DLP單機(jī)最大功率達(dá)到6-8W。設(shè)計(jì)功率不足的問(wèn)題限制了材料廠家的開(kāi)發(fā)能力,，同時(shí),，也制約了DLP打印技術(shù)的發(fā)展。

如何提高功率,，是我們未來(lái)的發(fā)展方向,。

知識(shí)小科普

提高DLP功率有這些好處：

·  提高打印速度，縮短曝光時(shí)間,，打印速度更快,。

·  提高打印幅面，滿(mǎn)足單位面積上的光功率密度,。

·  降低對(duì)高性能材料開(kāi)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(hù)逐漸加強(qiáng)

光機(jī)是DLP打印機(jī)的核心部件之一,，聯(lián)泰科技一直努力延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)針對(duì)于核心部件的維護(hù),，聯(lián)泰科技更是提供了人性化的服務(wù),，降低維修和更換難度。DLP打印機(jī)離型膜也隨著技術(shù)的發(fā)展不斷被優(yōu)化,，不僅使用壽命不斷延長(zhǎng),，更換更便捷簡(jiǎn)單，使用成本也在不斷地降低,。

4.DLP打印機(jī)的發(fā)展趨向于兩端,，高端工業(yè)級(jí)及低端消費(fèi)級(jí)

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展及向各個(gè)領(lǐng)域的滲透，DLP打印機(jī)的發(fā)展分為兩大領(lǐng)域,，高端工業(yè)級(jí)及低端消費(fèi)級(jí),。高端工業(yè)級(jí)追求產(chǎn)品的打印效率和精細(xì)度；消費(fèi)級(jí)DLP打印機(jī)追求性?xún)r(jià)比及操作便捷性,。工業(yè)級(jí)DLP打印機(jī)的發(fā)展標(biāo)志著新型制造業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展正起著革命性作用,，傳統(tǒng)制造業(yè)越來(lái)越多的弊端得以彌補(bǔ)。桌面級(jí)DLP3D打印機(jī)的出現(xiàn),，讓3D打印真正進(jìn)入了普通大眾的視野,，讓更多人認(rèn)識(shí)并使用到了3D打印技術(shù)�,？梢哉f(shuō),，不同的3D打印技術(shù)和設(shè)備正在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，為社會(huì)作出重大貢獻(xiàn),。

榮左超博士認(rèn)為,，稍微了解 DLP技術(shù)的人都知道未來(lái)應(yīng)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(gè)企業(yè)最重要也是最具挑戰(zhàn)的部分,，因?yàn)樵��?DLP 相關(guān)的上下游合作伙伴多是投影儀市場(chǎng)的老玩家,，對(duì)新的工業(yè)、汽車(chē)等應(yīng)用領(lǐng)域并不熟悉,，要在這些應(yīng)用中培養(yǎng)挖掘出龐大以及強(qiáng)大的合作伙伴,，是聯(lián)泰科技需要聯(lián)合上游企業(yè)一起要推進(jìn)的重大事項(xiàng)。同時(shí),，聯(lián)泰科技也在SaaS級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展工作,，滿(mǎn)足客戶(hù)在智能前處理、智能生產(chǎn)管理,、云服務(wù)等方面的需求,。