使用DLP技術(shù)進行3D打印應用設計

使用DLP技術(shù)的3D打印

光固化成形法 (SLA)，一個常見的3D打印工藝，與傳統(tǒng)打印很相似。與硒鼓將碳粉沉積在紙張上很類似，3D打印機在連續(xù)的2D橫截面上沉淀數(shù)層材料，這些材料一層層的疊加在一起，從而產(chǎn)生一個實際的3D物體。在使用SLA時，這一材料是用紫外 (UV) 光源進行固化的樹脂。隨著樹脂的固化，它的單體交聯(lián)產(chǎn)生了一個聚合物鏈，從而產(chǎn)生一個固態(tài)物質(zhì)。

當SLA與DLP芯片組組合在一起使用時，UV光源被用來照亮DMD。然后，DMD的像素被用來生成圖像的圖案，而這個圖像被投影在樹脂層上，從而產(chǎn)生出連續(xù)的橫截面，組成了3D物體。使用DLP技術(shù)的優(yōu)勢在于，除了直接將光源在樹脂上成像外，還使用光學元件將來自DMD的單獨像素成像，這也就優(yōu)化了分辨率和特征尺寸。

與傳統(tǒng)的、能夠產(chǎn)生100μm體素（3D像素）的基于激光的SLA機器相比，由DLP技術(shù)提供輔助功能的SLA機器能夠?qū)崿F(xiàn)最小30μm的體素。更小的體素直接轉(zhuǎn)化為更加平滑的物體，這意味著目標完成所需要的后續(xù)處理更少。此外，由于整個構(gòu)造層的成像和生成是同時進行的，而不是每次一個體素、逐層完成，這些機器在制作大幅打印方面比傳統(tǒng)SLA機器更快。

DLP技術(shù)測量與測試

傳統(tǒng)機器視覺系統(tǒng)使用一個接觸式坐標測量方法來掃描一個物體，或者是使用單個攝像頭的非接觸式2D檢測和測量方法。輔助有DLP技術(shù)的3D機器視覺使用被稱為結(jié)構(gòu)光的方法，這個方法是單線掃描的一個變體。數(shù)字光圖案被投影到一個物體上，并且由一個攝像頭傳感器來成像；這個傳感器用一個已知光源角度對數(shù)據(jù)進行三角測量，以提取3D數(shù)據(jù)。

DMD將相應的像素列打開或者關(guān)閉，用這種方式產(chǎn)生出通常為黑色和白色條形的投射圖形。通過使用投影鏡頭，來自DMD的光被成像在被測量的物體上。由于DMD像素的尺寸可以僅為5.4μm，可以使用小型面板來產(chǎn)生圖案。

與傳統(tǒng)單線掃描和接觸式坐標測量相比，輔助有DLP技術(shù)的結(jié)構(gòu)光方法能夠?qū)崟r生成高精度的3D數(shù)據(jù)，其原因就在于它的高分辨率功能和高達32kHz的快速、可編程圖形速率。此外，DMD使系統(tǒng)設計具有很大的靈活性，可以在365nm至2500nm的范圍內(nèi)選擇很多種波長。