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了解自动化制造业的光投影技术

导读: DLP技术是诞生于1996年的用于投影显示的光学技术,现在已得到广泛应用。当被应用于3D打印和机器视觉中的问题时,DLP技术可提供高分辨率的成像、加快生产速度并降低制造成本...

  增材制造,又称3D打印,和3D机器视觉都是令人极为振奋的新技术,当我们将这两者结合起来使用时,它们有潜力创建一些全新的高效生产模式,这其中,尤其让人感兴趣的是“自动化生产”的概念——一个“一站式”的机械加工车间,该车间可在无需人工监督的情况下用3D打印技术来打造零件,并用机器视觉技术来测量和测试该零件。

  德州仪器(TI)的DLP?技术及其核心的数字微镜器件(DMD)可提供实现这一切的关键要素。DLP技术是诞生于1996年的用于投影显示的光学技术,现在已得到广泛应用。当被应用于3D打印和机器视觉中的问题时,DLP技术可提供高分辨率的成像、加快生产速度并降低制造成本,这有助于让自动化生产的愿景成为现实。正因如此,它才成为了用老技术解决新问题的经典范例。

  采用DLP技术的3D打印

  光固化(SLA)是一种常见的3D打印过程,与传统的打印较为相似。就像调色剂沉积在纸张上一样,3D打印机可在一系列2D截面中沉积材料层,这样一层一层叠加起来,就能产生3D物体。在采用SLA技术的情况下,材料是一种可用紫外线(UV)光源进行固化的树脂。当该树脂固化时,其单体能交联以创建一个聚合物链 —— 该聚合物链可产生固体材料。

  当SLA技术与DLP技术结合时,DMD会由UV光源点亮。然后DMD的像素被分别处理,图像被投影到树脂层,从而产生一系列截面,这些截面可组成3D物体。采用DLP技术能够带来多种优势,比如能用光学技术使来自DMD的各个像素成像,而不是让光源直接在树脂上成像,这样可优化分辨率和特征尺寸。

采用DLP技术的光固化 

  采用DLP技术的光固化:物体通过3D计算机辅助设计(CAD)模型得到详细的说明。打印机软件可将虚拟模型转化成一系列表层以适应该物体的打印。(由德州仪器(TI)提供)

  和能产生100微米体素(3D像素)、基于激光的传统SLA机相比,基于DLP技术的SLA机可实现30微米的体素。体素越小,转化成的物体越平滑,这意味着完成物体创建所需的后期制作处理工作就越少。此外,因为整个构造层的成像和创建是同时完成——而不是一次一个体素、逐层完成的,所以这些机器完成较大打印品的速度比传统的SLA机快。

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