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采用 DLP^® 技術(shù)的 3D 打印機(jī)已經(jīng)在大型的工業(yè)和高端專(zhuān)業(yè)應(yīng)用中使用了數(shù)十年。近年來(lái)，其款式變得緊湊而實(shí)用，適合被放置在桌面上，正被用于家庭、辦公室或?qū)嶒?yàn)室等場(chǎng)景。盡管外形尺寸很小，但使用 DLP^® 芯片組的桌面 3D 打印機(jī)仍能提供快速的打印速度、出色的分辨率和可靠性。

如果您要使用 DLP^® 技術(shù)設(shè)計(jì)桌面 3D 打印機(jī)（如圖 1 所示），請(qǐng)留意以下三個(gè)重要的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，這些內(nèi)容有助于您將打印性能提升到一個(gè)新的水平。

圖 1：采用 DLP^® 技術(shù)的 3D 打印機(jī)的截面圖

決策1：選擇最合適的DLP^®芯片組

最早采用 DLP® 技術(shù)的 3D 打印機(jī)使用的是普通的商用投影儀，由 3D 打印公司進(jìn)行改造，固化樹(shù)脂進(jìn)行打印。3D 打印市場(chǎng)已經(jīng)成熟，但一些設(shè)計(jì)師仍然選擇顯示應(yīng)用的 DLP 芯片組，而不是專(zhuān)為 3D 打印機(jī)設(shè)計(jì)的芯片組。標(biāo)準(zhǔn)顯示芯片和 3D 打印的專(zhuān)用芯片之間存在顯著的差異。顯示芯片不是為 3D 打印而設(shè)計(jì)的，并沒(méi)有考慮針對(duì) 3D 打印的規(guī)格需求以及一些特定的考量因素。

視覺(jué)成像不同于樹(shù)脂打印的圖像。幾十年來(lái)，人們一直在研發(fā)能使人眼更好地辨識(shí)圖像和顏色的顯示芯片組，其中涉及先進(jìn)的算法、抖動(dòng)和圖像處理，目標(biāo)是生成適合人眼的視頻。但光控芯片組的設(shè)計(jì)不需要算法、抖動(dòng)和圖像處理，以確保 3D 打印圖像與所輸入的數(shù)據(jù)匹配。

當(dāng)投影在樹(shù)脂上時(shí)，顯示芯片可能會(huì)在 3D 打印帶來(lái)不必要的干擾和誤差。專(zhuān)為 3D 打印設(shè)計(jì)的光控芯片，如 TI 的 DLP300S 和 DLP301S，以不同的方式投影圖像，從而提供精準(zhǔn)的 3D 打印，但請(qǐng)不要透過(guò)樹(shù)脂槽底部觀看影片。

決策2：確定如何處理層切片來(lái)獲得高表面光潔度

因?yàn)椴捎?DLP^® 技術(shù)的 3D 打印機(jī)中的像素都聚焦在樹(shù)脂上，不會(huì)像采用其他技術(shù)時(shí)的像素一樣模糊，因此可以獲得出色的分辨率性能。例如，基于 LCD 的 3D 打印機(jī)從每個(gè)像素發(fā)出廣角的光，導(dǎo)致樹(shù)脂中像素的泛化或模糊。DLP^® 芯片能夠更好地聚焦投射光線。

采用 DLP^® 技術(shù)的 3D 打印機(jī)能精準(zhǔn)地打印其所投射的內(nèi)容，因此，在創(chuàng)建截面圖像時(shí)，切割 3D 模型的軟件需要能夠考慮到這一點(diǎn)。正如在 1 位黑白圖像中可以看到像素化的階梯狀輪廓一樣，樹(shù)脂以同樣的方式（使用方形像素）吸收光能。使用灰度圖像可以完全消除這種影響，如圖 2 所示。投影層應(yīng)準(zhǔn)確顯示消費(fèi)者正在打印的對(duì)象，并滿足精準(zhǔn)的表面光潔度要求。

圖 2：灰度層圖像對(duì) 3D 打印的影響

在需要高精度的先進(jìn)工業(yè)或醫(yī)療應(yīng)用中，這些灰色陰影可以在層切片軟件設(shè)計(jì)中得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而更精確地控制固化樹(shù)脂的形成。灰色陰影控制可以在亞像素級(jí)啟用固化結(jié)構(gòu)定位，從而改變樹(shù)脂上光能的數(shù)量和位置。

決策3：確定可以達(dá)到的最高分辨率

在許多顯示應(yīng)用中，投影儀利用 DLP^® 技術(shù)的高切換速度和效率來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。通過(guò)優(yōu)化 3D 打印應(yīng)用，可以運(yùn)用相同的概念來(lái)將分辨率從 90 萬(wàn)像素?cái)U(kuò)展到 360 萬(wàn)像素。

為了充分利用 DLP^® 技術(shù)，最好不要限制分辨率。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，DLP300S 和 DLP301S 能夠使用低成本的四向振鏡在樹(shù)脂上投影四倍的像素?cái)?shù)，達(dá)到構(gòu)建尺寸、分辨率密度或兩者的顯著增加。更高的分辨率還可以使表面更光潔、細(xì)節(jié)更精細(xì)。

結(jié)語(yǔ)

考慮到您必須做出的不同設(shè)計(jì)決策，使用 DLP^® 技術(shù)開(kāi)始新的桌面 3D 打印機(jī)設(shè)計(jì)可能具有挑戰(zhàn)性。仔細(xì)評(píng)估可用選項(xiàng)及其對(duì)最終產(chǎn)品的影響，將確保您的打印機(jī)擁有業(yè)界領(lǐng)先的功能。隨著消費(fèi)者和專(zhuān)業(yè)桌面級(jí) 3D 打印機(jī)市場(chǎng)的需求持續(xù)增長(zhǎng)，設(shè)計(jì)一款打印快速、可靠和精度高的打印機(jī)將是獲得客戶青睞的關(guān)鍵。

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