DLP数字光处理技术【南极熊连载】

1 DLP是什么？

DLP是3D打印成型技术的一种，最早由德州仪器开发，被成为数字光处理快速成型技术。DLP技术使用一种较高分辨率的数字光处理器（DLP）来固化液态光聚合物，逐层对液态聚合物进行固化，如此循环往复，直到最终模型完成。

DLP与SLA光固化成型技术比较相似，打印材料同为光敏树脂，工作原理都是利用液态光敏树脂在紫外光照射下固化的特性。不同的是，DLP是一下子可以成型一个面，而SLA只可以成型一个点，再由点到线、由线到面进行固化，故DLP比SLA要快。二者本质的差别在于照射的光源：SLA采用激光点聚焦到液态光聚合物，而DLP成型技术是先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来固化光聚合物。

DLP工作原理示意图（图片来源：华融证券）

基于DLP技术的3D打印机免去了逐层构建的复杂操作，可以实现一次成形，因而节省了很多时间。具备一次成形的能力意味着，实物的复杂结构和尺寸对总体构建时间并没有丝毫的影响。如果打印机的构建区域可以容纳10个部件，则这10个部件可以同时构建。

3D打印机“Solidator”及其打印成品（美国公司Tangible Engineering）

2DLP与SLA对比

在成型时，SLA一般是由点到线、再由线到面，而DLP则是一层一层地成型。因此，DLP成型的速度要比SLA快。普遍来说，由于造价较高，基于DLP技术的3D打印机价格要比FDM机型高，甚至比SLA机型高。

SLA与DLP光源对比

DLP技术的主要优点：

（1）打印速度快，固化速率高于SLA技术。

（2）打印精度高。

（3）打印分别率高，物体表面光滑。

DLP技术的主要缺点：

（1）机型造价高。

（2）加工尺寸受限，主要用于小体积物品的打印。

（3）DLP技术使用的液态树脂材料具有一定的毒性，使用时需密闭。

3DLP应用

DLP主要被应用于对精度和表面光洁度要求高但对成本相对不敏感的领域，如珠宝首饰、牙科医疗、文化创意、航空航天、高端制造。

1） 珠宝首饰

DLP技术已经广泛应用于珠宝首饰行业，可提供珠宝、首饰的设计以及全套的3D蜡型制作方案。传统工艺中，首饰工匠参照设计图纸、手工雕刻出蜡版，再利用失蜡浇铸的方法倒出金属版，并利用金属版压制胶膜并批量生产蜡模，最后使用蜡模进行浇铸，得到首饰的毛胚。采用3D打印技术替代传统工艺制作蜡模的工序，将完全改变这一现状，3D打印技术不仅使设计及生产变得更为高效便捷，更重要的是数字化的制造过程使得制造环节不再成为限制设计师发挥创意的瓶颈。

Sprintray打印机利用DLP技术打印的首饰

2）牙科医疗

口腔修复体的设计与制作目前在临床上仍以手工为主，效率较低，DLP技术不仅解决了手工作业繁琐的程序，更消除了手工建模精确度及效率低下的瓶颈。将设计的数据通过3D打印技术直接制造出树脂模型，大大提升了制作效率。

Envision TEC公司利用DLP技术打印的牙模

3）其他行业

DLP技术更多的应用可以与其他3D打印技术通用，比如新产品的初始样板快速成型、精细零件样板，同时随着光敏树脂复合材料的不断丰富，比如类ABS、耐热树脂、陶瓷树脂等新材料的开发，越来越多的应用将会被引入DLP 3D打印技术中，如下图所示即为ZCorp公司概念设计、原型制作的应用案例。

ZCorp公司使用DLP技术开发的ZBuilder产品系列

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