Обзор и сравнение технологий фотополимерной 3D печати - SLA, LCD, DLP, LFS, ILS, MJP
В этом материале расскажем о самых популярных видах фотополимерной печати и их особенностях.
3D-принтеры работающие с применением технологий на основе жидких полимеров уже давно закрепились на рынке.
Сегодня мы расскажем что же такое технология фотополимерной печати, какие разновидности существуют и чем они отличаются.
Содержание
- В начале была стереолитография
- LCD & LCD Masking - так же известная как mSLA
- Direct Light Processing (DLP)
- LFS - Low Force Stereolithography
- ILS - Integral Light Source
- MJP И Polyjet
- Примеры печати
- Видео
- Итог
В начале была стереолитография
Аппарат для стереолитографии впервые был запатентован Чаком Халлом в 1984 году. Технология лазерной стереолитографии работает следующим образом, в качестве «строительного материала» используются не порошки, а фотополимеры в жидком состоянии. В ёмкость с жидким фотополимером помещается платформа, на которой осуществляется "выращивание" прототипа.
Жидкий фотополимер отверждается УФ излучением, источником которого является лазер. Платформа движется постепенно спускаясь и поднимаясь, как бы вытаскивая прототип из жидкой смолы.
Но с тех пор как Чак Халл запатентовал свою технологию, прошло очень много времени, и в наше время на рынке фотополимерных 3D принтеров существует тысяча и одна “новая” технология. Ну, может не тысяча, но несколько точно, и по смыслу они все основаны на той самой лазерной стереолитографии, которая тоже всё еще используется.
Теперь давайте поговорим о самых популярных разновидностях технологий фотополимерной 3D печати.
LCD & LCD Masking - так же известная как mSLA
Фотополимерная печать с помощью LCD (ЖК) экрана является новичком в технологии и, возможно, самым большим источником путаницы. Слишком много названий, но суть всегда одна. Если в случае с SLA печатью источником УФ света является лазер, то в случае с LCD отверждение происходит с помощью ультрафиолетового света который проецируется на фотополимер с помощью жк экрана. Смысл в целом остается таким же, платформа почти до упора погружается в смолу, а затем поднимается на высоту слоя, каждый раз когда слой достаточно засвечен УФ светом.
3D принтеры с LCD экранами - отличаются низкой ценой, поэтому достаточно широко распространены как среди профессиональных мейкеров, так и энтузиастов любителей.
Из минусов LCD принтеров можно отметить низкую продолжительность жизни ЖК экранов. Даже в том случае, если вместо обычного жк экрана в устройстве установлен монохромный экран, он все еще сильно проигрывает по времени работы следующей технологии.
Direct Light Processing (DLP)
3D принтеры на основе DLP технологии используют другой источник ультрафиолетового света. Вместо лазеров или жк экранов, DLP-принтеры оснащены УФ-проекторами, которые работают с использованием микрозеркал для управления проецируемым светом. За счет того что в засветке участвуют специальные проекторы, в теории вы можете не только получить более быструю скорость печати, но и в некоторых случаях выиграть в разрешении, так как проекторы позволяют вам масштабировать разрешение, но все эти крутые фишки сильно зависят от конкретного устройства.
DLP-устройства использует источник света для полимеризации всего слоя сразу. Деталь формируется слой за слоем.
DLP-печать может использоваться для печати чрезвычайно сложных изделий из смолы, таких как игрушки, формы для ювелирных изделий, стоматологические формы, статуэтки и другие изделия с мелкими деталями. Благодаря полимеризации всего слоя сразу, она намного быстрее, чем SLA, а по сравнению с LCD принтерами, проекторы DLP принтеров служат намного дольше, и даже если выходят из строя, то делают это сразу, резко, а не медленно теряя свои свойства как LCD экраны.
Из минусов этой технологии можно выделить её дороговизну, и странности с разрешением, например неподготовленный мейкер может потратить много денег на длп принтер с низким разрешением, которое он не сможет компенсировать даже за счет масштабирования, при наличии более дешового варианта с LCD технологией и более высоким разрешением.
LFS - Low Force Stereolithography
На самом деле с этой разновидностью стереолитографии всё довольно просто. Компания Formlabs взяла и вместо проектора как в принтерах с DLP технологией, вставила в принтер лазер. Они как бы совместили зеркала от DLP технологии и лазер от SLA.
ILS - Integral Light Source
Eщё одна, довольно новая брендовая технология, на этот раз от компании Creality, опять же основанная на системе зеркал. Только вместо проектора, как в DLP принтерах, или лазера как в LFS принтерах, используется набор из 6 источников света общей мощностью 120 вт, которые расположены под углом, и сначала светят на систему зеркал, а затем свет попадает на полимер.
MJP И Polyjet
Технология MJP или multi jet printing, так же известная как mjm? от компании 3D Systems. В основе технологии — печатающая головка c целой батареей мельчайших сопел, расположенных линейно в несколько рядов. Количество сопел начинается от 96 для младших моделей принтеров и достигает 448 для топовых моделей. Одно сопло — одна мельчайшая капля модельного материала для построения изделия.
Печатающий блок движется вдоль рабочей поверхности и наносит слоя жидкого полимера. Следом за печатным блоком следует УФ-лампа, которая засвечивает только что нанесенные частицы материала, в результате чего тот затвердевает, формируя заданное изделие.
Еще есть версия этой технологии под названием PolyJet - которая используется в 3D-принтерах серии Objet компании Stratasys. Грубо говоря обе технологии работают одинаково, но сами устройства от разных компаний.
Примеры печати
Anycubic Photon Mono X 6K - LCD:
Anycubic Photon Ultra - DLP:
Creality Halot One - ILS:
Видео
Итог
Не смотря на то, что все технологии о которых мы рассказали являются по сути вариациями стереолитографии и единственное отличие между ними это система засветки - каждая из технологий имеет свои плюсы и минусы.
Основываясь на качестве печати невозможно сказать что та или иная технология фотополимерной печати однозначно хуже или лучше, так как одни технологию лучше показывают себя в одной сфере, другие в другой. Более того всё сильно зависит от конкретного устройства и задачи.
Если вы собираетесь приобрести фотополимерный 3D принтер, вам необходимо четко понимать для каких целей он вам нужен, ну а далее, дело за малым.
Предыдущие наши статьи:
