一、DLP技術介紹及打印成型原理

　　數字光處理（Digital Light Processing，縮寫：DLP）技術最早是由德州儀器開發，主要是通過投影儀來逐層固化光敏聚合物液體，從而創建出3D打印對象。由于其具備紫外光投影快速得應用到3D打印領域，成為又一種新的快速成型技術。

　　DLP設備中包含一個可以容納樹脂的液槽，用于盛放可被特定波長的紫外光照射后固化的樹脂，DLP成像系統置于液槽下方，其成像面正好位于液槽底部，通過能量及圖形控制，每次可固化一定厚度及形狀的薄層樹脂（該層樹脂與前面切分所得的截面外形完全相同）。液槽上方設置一個提拉機構，每次截面曝光完成后向上提拉一定高度（該高度與分層厚度一致），使得當前固化完成的固態樹脂與液槽底面分離并粘接在提拉板或上一次成型的樹脂層上，這樣，通過逐層曝光并提升來生成三維實體。

圖1 DLP技術設備成型原理示意圖

　　二、詳細技術特點介紹

　　1、DLP技術的特點與優勢

　　相比市面上的其他3D打印設備，由于其投影像素塊能夠做到50μm左右的尺寸，DLP設備能夠打印細節精度要求更高的產品，從而確保其加工尺寸精度可以達到20~30μm，面投影的特點也使其在加工同面積截面時更為高效。設備的投影機構多為集成化，使得層面固化成型功能模塊更為小巧，因此設備整理尺寸更為小巧。其成型的特點主要體現在以下幾點：（1）固化速率高（在405nm光效率高）；（2）低成本；（3）高分辨率；（4）高可靠性。

　　該技術應用于3D打印中具備諸多優勢：（1）高速的空間光調制器，顯示速率高達32 kHz；（2）光效率高，微鏡反射率達88%以上；（3）窗口透射率大于97%；（4）支持波長范圍在365nm至2500nm之間；（4）微鏡的光學效率不受溫度影響。

　　2、市場需求

　　市場對于3D打印的需求主要體現在高精度、高表面質量，以及產品的適應性、加工效率、加工成本等等，目前工業級別的3D打印設備由于材料成型原理的限制，存在成型件表面質量不足、尺寸精度受限等不足。

　　通過DLP-3D打印技術的需求，可以滿足市場上對于零件表面質量更高的需求，針對DLP市場具備對應的需求為：（1）高分辨率；（2）針對405nm波長性能；（3）控制成本。

圖2 DLP技術的局部細節顯示

　　3、基于DLP技術的3D打印SWOT分析

　　DLP技術應用于3D打印中在近幾年得到快速發展，表集合了其成型特色進行了SWOT分析，使得人們對DLP-3D打印技術能有更多的認識，并結合需求充分利用該技術并推進其發展、進步。

表1 DLP技術的SWOT分析

　　三、相關設備介紹

　　大族激光光源事業部自主研發制造的睿逸DLP800系列快速成型機采用DLP數字影像投影技術，利用集合DMD光陣列發光原理實現液面的快速固化成型，機型如圖3所示。

圖3 睿逸DLP800系列3D打印機

　　睿逸DLP800系列3D打印機具有許多突出的優點：

　　（1）面曝光成型方式，速度快，效率高。它利用投射原理成型，在設備有效加工尺寸內無論工件周界大小都不會改變成型速度，與其他種類快速成型機相比，這種面成型的機型所需工作時間最短，特別是批量生產時，其效率更加明顯。

　　（2）模型精度高，表面光潔度好。X/Y解象度達35um，最小分層厚度為25um。

　　（3）性能可靠，DLP光機中沒有其他運動組件，整個系統也沒有噴射部分，避免了其他類型3D打印設備常出現的噴頭堵塞或激光掃描系統損壞的問題，減少了維護成本，并節省了大量的時間。

　　（4）通過選用不同材料可制作不同類型及功能用途的3D模型，在工業級制造環節用途廣泛。

　　（5）機身小巧，環境配備要求低，配套設備少，能滿足一般辦公室環境使用；

　　（6）簡易化支撐設計界面，可以使用Magics及設備自帶軟件的快速構建支撐。

圖4 簡易支撐設計界面

圖5 操作界面