联泰科技产品部经理荣左超谈DLP打印技术之现状及发展

　　联泰科技早在2013年就着手成立了DLP的技术研发小组，并在2015年推出第、面向口腔的DLP产品，此后坚持底层技术探索，形成了DLP研发架构UDS&S（UnionTech DLP Structure & Software），积极拓展蓝海市场，面向口腔修复、正畸、动漫、鞋业、教育、工业、珠宝、医疗等领域的拓展产品线，

　　发展到2020年，DLP系列产品已经成为联泰科技产品家族里的半壁江山。

　　联泰科技3D打印全系列解决方案

　　近日，联泰科技产品负责人荣左超博士就DLP打印技术的原理和发展现状分享了看法并分析了发展方向。

　　荣左超

　　联泰科技产品部经理

　　浙江大学机械制造及自动化专业博士

　　喜欢钻研，热爱科学的圣斗士

　　思维敏捷，语速快，信息量大

　　一、DLP打印技术原理

　　在1981年，名古屋市工业研究所的小田秀夫（HideoKodama）发明了利用光固化聚合物3D打印出实体模型。在1987年，德州仪器（TI）的拉里·霍恩贝克（LarryHornbeck）创建了DLP（DigitalLightProcessing）技术。

　　数字光处理（DigitalLightProcessing，缩写：DLP）是在SLA技术出现的十余年后才出现的，该技术也是业界公认的第二代光固化成型技术，距今也有20多年的发展历史了。DLP技术主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象的一种快速成型技术。这种成型技术首先利用切片软件把模型切薄片，光机降薄片图像投影出来，每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化，形成零件的一个薄层，然后成型台移动一层，光机继续投影下一层薄片图像，继续加工下一层，如此循环，直达打印结束，所以不但成型精度高，而且打印速度也非常快。

　　二、DLP打印技术应用范围及现状

　　DLP打印技术作为高端打印技术之一，被业内高度关注，通过不断优化与进步。开始出现工业级、桌面机产品。其核心技术DMD芯片也在不断更新迭代，目前，的研究更是在打印时间上缩短到早期的几十分之一，不仅在成型精度和成型速度上占有优势，而且在设备尺寸和价格上占有很大优势。客户群体增加，因此不断吸引众多企业驻足，真正开启了DLP打印技术发展的大门，联泰科技正是其中之一。

　　1.DLP 3D打印材料，百家争鸣，百花齐放

　　随着时间的推移，SLA材料性能提升有限，但DLP材料未来发展空间不可限量，而且趋向于深入不同应用场景。

　　哪里有需求哪里就有市场。

　　世界材料巨头赢创、巴斯夫、科思创、帝斯曼、汉高、Liqcreate陆续建立增材制造部门或分公司，研发光敏树脂新型材料，他们把目光不约而同地放在了DLP领域。他们凭借自身的技术和产业资源积累，逐渐发力DLP打印材料领域，开发出新性能的材料，创新不同的应用。有理由相信，传统材料厂商的重视，可以很好加速DLP打印技术的发展和应用。

　　随着在材料领域宽度的加强，DLP打印陶瓷、DLP打印金属逐渐进入人们的视野。总而言之，DLP打印技术的发展大有可为，未来可期。

　　2.打印效果更胜一筹：精度好，效率高，细节，

　　基于DLP技术的3D打印机通过数以百万乃至千万个微小的、高精度像素进行成像，因此打印分辨率较高。基于激光的立体平板印刷设备的像素尺寸接近100μm的级别，采用了DLP技术的打印机的像素尺寸则达到15μm的级别，而头发丝的宽度是100μm。

　　与其他3D打印方法相比，DLP打印机的打印分辨率要高得多，成品表面也更为光滑，因此整体打印效果令人更满意。除了局部支撑几乎不用打磨处理，后续的处理工作也更少。

　　DLP3D打印出的牙模

　　3.“效率”是3D打印能否进入量产市场的重要条件之一

　　传统3D打印机的工作过程是由点到线，再由线到面，完成一层层特定形状和图像的构建。相比起DLP 3D打印机而言，打印速度较慢。而DLP 3D打印机的工作过程是投射并聚合一整层，借助光线照射到树脂上，整个层一次形成，这能够显著地提升打印速度。加上高精度、快干型3D打印新材料的不断应用，也让DLP 3D打印的成型速度上一个阶梯。目前联泰科技的齿科专用DLP打印机达到40mm/h，轻松在25分钟内打印一版牙模。

　　联泰科技DLP 打印设备

　　齿科专用大幅面椅旁专用DLP3D打印机S300

　　可以精确到头发丝的动漫专机π200

　　三、DLP3D打印机未来的发展方向

　　1.突破幅面限制

　　目前由于个别国家芯片技术垄断，DLP技术发展受到限制。市面上DLP打印机尺寸具有明显的局限性，幅面问题亟需解决。

　　不同领域对于于幅面的需求不一样，例如，联泰科技全自动化批量生产正畸专用3D打印机D800的幅面768×432×30mm，使用了4*4K光机，实现了正畸行业大幅面打印的需求。联泰科技牙科专用DLP 3D打印机S300的幅面249.6×140.4×240mm，满足了技工所和齿科医院的日常需求。

　　未来，随着芯片行业的发展，DLP打印设备趋向更大幅面。

　　2.功率不足的问题亟需解决

　　市场上，目前DLP单机，功率达到6-8W。设计功率不足的问题限制了材料厂家的开发能力，同时，也制约了DLP打印技术的发展。

　　知识小科普

　　提高DLP功率有这些好处：

　　1）提高打印速度，缩短曝光时间，打印速度更块。

　　2）提高打印幅面，满足单位面积上的光功率密度。

　　3）降低对高性能材料开发限制，有些材料在足够高的功率的情况下才能成型，比如金属材料、陶瓷材料等。

　　如何提高功率，是联泰科技未来的发展方向。

　　3.核心部件的使用寿命和易维护性逐渐加强

　　光机是DLP打印机的核心部件之一，联泰科技一直努力延长其使用寿命，目前联泰科技的光机使用寿命达到了20000小时。同时针对于核心部件的维护，联泰科技更是提供了人性化的服务，降低维修和更换难度。DLP打印机离型膜也随着技术的发展不断被优化，不仅使用寿命不断延长，更换更便捷简单，使用成本也在不断降低。

　　4.DLP打印机的发展趋向于两端，高端工业级及低端消费级

　　随着3D打印技术的发展及向各个领域的渗透，DLP打印机的发展分为两大领域，高端工业级及低端消费级。高端工业级追求产品的打印效率和精细度；消费级DLP打印机追求性价比及操作便捷性。工业级DLP打印机的发展标志着新型制造业对工业发展正起着革命性作用，传统制造业越来越多的弊端得以弥补。桌面级DLP3D打印机的出现，让3D打印真正进入了普通大众的视野，让更多人认识并使用到了3D打印技术。可以说，不同的3D打印技术和设备正在各个领域发挥着不可替代的作用，为社会作出重大贡献。

　　荣左超博士认为，稍微了解DLP技术的人都知道未来应用空间巨大，但如何建立更完善的生态系统是一直是生态链各个企业最重要也是，挑战的部分，因为原有 DLP 相关的上下游合作伙伴多是投影仪市场的老玩家，对新的工业、汽车等应用领域并不熟悉，要在这些应用中培养挖掘出庞大以及强大的合作伙伴，是联泰科技需要联合上游企业一起要推进的重大事项。同时，联泰科技也在SaaS级应用领域开展工作，满足客户在智能前处理、智能生产管理、云服务等方面的需求。