Виды фотополимерных принтеров. Ликбез

Подписаться на 3Dtoday
3DLab
Идет загрузка
Загрузка
09.09.17
1635
14
Техничка
19
Приветствую!
В последнее время фотополимерная печать стремительно развивается, появляются новые виды и подвиды конструкций принтеров. В результате терминология формируется стихийно и в ней наблюдается некоторый бардак. Попробую немного прояснить ситуацию. Речь пойдет в основном о настольных принтерах.

SLA (реже SL) - сокращение от stereolithography. Это общее название фотополимерной печати, не привязанное к конкретному источнику изображения или излучения. Но, поскольку всё началось еще в 80-х с промышленных принтеров, в которых использовался лазер, это стало и названием лазерных принтеров. То есть просто SLA-принтер - это принтер на лазерах.
Для обозначения других технологий засветки к SLA добавляется уточнение. Например SLA DLP, SLA DUP, но чаще в этих случаях SLA вообще отбрасывается, и остаются просто DLP/DUP/LCD-принтеры.
1bc2fcf4d61be016ee7362ecd42e3360.gif
Типичные настольные представители SLA- принтеров: RK-1, Form 1, Form 2

Плюсы технологии:
Высокая точность и при этом большая область печати
Минимум паразитной засветки
Минусы:
Низкая скорость по сравнению с проекционными технологиями, где слой засвечивается целиком

С точки зрения самостоятельной сборки SLA-принтер довольно сложен. Так же нет приличного открытого слайсера (поправьте, если ошибаюсь).

DLP (Digital Light Processing) - технология формирования изображения видеопроекторов, разработанная Texas Instruments. Принтер на DLP-проекторе, соответственно DLP-принтер. К сожалению, в последнее время название DLP стали применять для LCD-принтеров типа Wanhao D7 и KLD-LCD1260, внося путаницу. В LCD-принтерах проекторов нет, поэтому DLP к ним никакого отношения не имеет.
Так почему же DLP? Есть же проекторы и на других технология. Технология 3LCD - в спектре излучения таких проекторов недостаточно длин волн, необходимых для отверждения фотополимера, поэтому они не используются в принтеростроении. Технология LCoS - применяется в дорогом сегменте проекторов. Старые LCoS-проекторы с ламповым источником света вроде как годились для принтеров. Их можно было бы называть LCoS-принтеры. Сейчас используются лазерные источники света. О пригодности таких проекторов пока ничего неизвестно, а проверить мешает их стоимость. LCD-проекторы. Отличаются от 3LCD наличием только одной матрицы и отсутствием блока призм. Благородные производители не делают такие принтеры. А использовать китайские мешает их малая мощность, низкое качество оптики и общее убожество. Для нормальной работы требуется глубокая модернизация. В итоге получается проще и даже дешевле купить благородный б/у DLP-проектор. Так что пока DLP-проекторы вне конкуренции.
Принцип работы:
6b6809d48d09958415dd6826acbed87c.jpg
Плюсы терминологии:
Хорошая скорость за счет засветки слоя целиком
Простота
Возможность менять баланс точность/скорость/размер области
Минусы:
Проблемы с паразитной засветкой разных видов
Падение точности и скорости с увеличением области печати

С точки зрения самостоятельной сборки DLP-принтер это то, что доктор прописал. Прелесть в том, что самая высокотехнологичная деталь принтера (проектор) разрабатывается и массово производится солидными брендами для другого, огромного рынка, на который и ложится нагрузка по разработке и производству. В итоге в наши руки попадает высокотехнологичное, но относительно доступное устройство. Страшно представить, сколько бы подобный девайс стоил, если бы разрабатывался только под рынок 3d-принтеров.
Таким образом высокотехнологичный DLP-принтер оказывается гораздо проще примитивного FDM-принтера :D Принтеростроителю остается сделать нормальную ось Z и приличный корпус. Остальное уже мелочи. Есть хороший открытый софт, много информации по сборке. Короче всем срочно строить ;)
Типичные представители: B9 Creator, EGL1, JAP DLP

LCD. Альтернативное название DUP (Direct UV Printing). Новая технология, получившая бурное развитие благодаря низкой стоимости принтеров. Очень похоже не DLP, но изображение формируется по-другому. Под дном ванны находится LCD-матрица, источником излучения является мощный светодиод. На матрицу выводится изображение слоя. Белые пиксели пропускают излучение, черные не пропускают. Таким образом матрица выполняет функцию маски. Идея не нова. Было много экспериментов, но матрицы грелись, дохли, резали нужный диапазон... в общем идея на тот момент была признана мёртвой. Но всё изменилось с появлением сверхтонких IPS-матриц высокого разрешения. Теперь это работает.

Плюсы терминологии:
Низкая стоимость
Простота
Минусы:
Теже проблемы с паразитной засветкой разных видов, плюс дополнительное замыливание из-за отсутствия системы фокусировки изображения
Неизвестен ресурс матрицы и его зависимость от мощности светодиода (пока)
Приемлемая скорость печати возможна только с очень быстрыми полимерами

Типичные представители: Wanhao D7, KLD-LCD1260, JAP LCD (строится)
Несмотря на некоторую сырость технологии, стоит ждать лавинообразного роста количества таких принтеров.
Для самостоятельной сборки, безусловно, крайне привлекательный вариант. Пока маловато информации, но это временно.
Есть еще малоизвестный подвид LCD-принтеров. Это принтеры, работающие на полимерах "дневного света". В качестве источника излучения используется белый светодиод или родная подсветка матрицы (как в проекте OLO). К сожалению, создание полимеров "дневного света" сопряжено с некоторыми трудностями, поэтому это направление находится в зачаточном состоянии. Да и пользоваться полимером, застывающим на видимом свету не удобно.

С точки зрения расходников перечисленные технологии не то чтобы несовместимы, но есть нюансы. В общем случае полимеры для DLP и LCD должны содержать большее по сравнению с SLA, количество присадок, подавляющих паразитную засветку. Медленные полимеры для DLP не будут нормально работать на LCD.

До кучи упомяну еще пару гибридных технологий, где так или иначе используются фотополимеры. В настольных вариантах, насколько мне известно, не существуют.

MJM (Multi Jet Modeling). Если совсем на пальцах, это как струйный принтер, только 3D. Микрокапли фотополимера разбрызгиваются соплами. Только тут еще потом слой разравнивается механически. Вроде это всё еще как-то подогревается. В общем довольно сложный процесс. Но результаты впечатляют, плюс возможность печати несколькими материалами. Короче, МЖМ MJM - это круто.

GDP (Gel Dispensed Printing). Как FDM, но с фотополимерным гелем. Подробнее в статье.

P.S. Я ВКонтакте
Мой Instagram
Подписаться на 3Dtoday
19
Комментарии к статье

Комментарии

9 Сен 20:46
2
Спасибо! Просветил своё дремучее неведение!
9 Сен 22:43
1
А как называется принтер спекающий лазером порошок ?
9 Сен 22:44
2
SLS
10 Сен 00:03
4
Добавлю, вот - первый 3D-принтер.
Технология - SLA.
dc11b58b7361976e3091708cb13a1dbd.jpg


Год - 1984.
10 Сен 16:51
1
позвольте узнать к какой категории относится этот принтер ?
http://www.orangemaker.com
ab0898707c74963c1647c59dee41ca0c.JPG
10 Сен 18:37
2
Относится к категории: дайте денег.
10 Сен 20:21
1
ответ не принимается.
я по делу спрашиваю.
автор статьи затронул нишу, которая недостаточно освещена в энциклопедии портала.
если есть, что сказать по делу - прошу написать в комментах.
10 Сен 21:23
1
Думаю, если технология рабочая, то называть надо, как разработчики задумали - гелиолитография (HL). Но по-моему суетиться по этому поводу рано. На сайте только качественные рекламные материалы, так что я пока склонен согласиться с p8u. Впрочем, поживем увидим.
10 Сен 21:56
1
11 Сен 00:56
1
все верно, новость с 2014года. в статье на сайте 3D Print Expo было сказано, что разработка ведется с 2011г и в 2014г подана заявка на патент. Принтер ожидался в продаже с 2015г, но с тех пор об этой технологии и этом принтере ничего не слышно.
Термин запомнился и стало интересно, что в итоге получится из этой разработки.
Читая новости по теме вплоть до сегодняшнего дня, я больше не встречал этот термин - гелиолитография, все крутилось вокруг SLA и DLP. Я предположил, что технология не получила патент и не имеет своего названия раз не встречается в классификационных списках.
Сам принтер, видимо, тоже так и остался разработкой...
Сегодня специально поискал информацию по этому вопросу и нашел такую ссылку

http://speedydeletion.wikia.com/wiki/Draft_-_Heliolithography

где сказано что HL это разновидность SLA. Пожалуй теперь эту тему можно и закрыть.

В 2017г я узнал о LCD принтерах, в частности о Duplicator 7.
Возник вопрос: не является ли он продолжением развития идей, патентов, которые были положены в основу Orange Maker ?
Если есть люди, которые ближе к теме, прошу прояснить.
11 Сен 08:45
2
В ветку вброшу еще одну SLA технологию - CLIP (Continuous Liquid Interface Productiongo technology). С помощью оной кстати изготовили кроссовки футуркрафт4д.
12 Сен 00:41
0
да я в курсе. об этом на портале есть несколько статей. по этой теме у меня вопросов нет.
11 Сен 23:39
0
Ничего сложного,
та же SLA + построение не по слоям, а по спирали.

Пруф:
Heliolithography utilizes high-resolution light sources across the diameter of the build area to continuously solidify the building material in thin lines by a spiral buildup. When these lines are oriented as radii in a build area, for example, in a circular-shaped build area revolving symmetrically around a single center point, then a continuous printing process can be performed in a helical fashion.
Откуды:
http://speedydeletion.wikia.com/wiki/Draft_-_Heliolithography

Внимание: статья помечена на удаление. Скачайте её быстрее. Перекрёстные ссылки (библиография) всё ещё видны.

С Уважением,
Ski.
12 Сен 00:38
0
блин действительно. все есть. вы указали ту же ссылку что и я.
в конце есть ссылка на патент, т.е. патент получен.
надо было просто внимательнее прочитать до конца :)
в нем говорится о вращающейся платформе и непрерывной засветке слоев при плавном подъеме стола. сейчас это нигде больше не встречается, видимо технология не прижилась.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

прототипирование брелка сигнализации с ключом

3DQuality предлагает усовершенствованную версию настольного FDM 3D-принтера 3DQ One

iPhone X, будем звонить или сканировать?

Клюшка, ограничитель воды для ванной

Тренировка перед большой покраской

3Dtoday за 60 секунд от 21 сентября