مقایسه DLP با SLA
یک فلسفه مشترک در استفاده از فناوری های DLP و SLA
میان فرآیند های گوناگون مرتبط با چاپ سه بعدی، برخی از فناوری ها می توانند از نظر دقت کار قطعات و نیز میزان پیچیدگی، به بالاترین سطوح از استاندارد های مربوطه برسند. از میان این فناوری ها می توان به استریولیتوگرافی (SLA) و پردازش نور دیجیتال (DLP) اشاره کرد.
دو فناوری فوق دارای ویژگی ها و مشخصات مشترکی هستند. از جمله ی این مشخصات مشترک می توان به بازه ی طیف نور آن ها اشاره کرد. بازه ی طیف نور SLA و DLP بین 380 تا 405 نانومتر می باشد. با استفاده از این بازه ی نور است که می توان رزین چسبناک مورد استفاده را به منظور استفاده آماده کرد.
موادی از قبیل متاکریلیک، اکریلیک و یا مونومر های اپوکسی، اجزای سازنده ی رزین مورد نظر را تشکیل می دهند. این نوع از رزین در اثر تابش مستقیم نور در فاز جامد قرار می گیرد. تابش نور باعث ایجاد شدن شکل ها و یا الگو های منحصر به فرد بر روی رزین می شود.
مقایسه فناوری های DLP و SLA
استریولیتوگرافی (SLA)
استریولیتوگرافی یا همان SLA برای اولین بار در دهه ی 1980 میلادی مورد استفاده قرار گرفت. SLA یکی از قدیمی ترین حالت های استفاده از چاپگر های سه بعدی است.
در استریولیتوگرافی، نور در نقطه ای خاص متمرکز می شود تا فتوپلیمریزاسیون به مونومر های رزین القا شود. لیزر بر روی سطح رزین می افتد و بر اساس مشخصات طراحی، لایه ای از مشخصات بر روی آن می افتد.
چاپ SLA منبع: Formlabs
در چاپگر های سه بعدی SLA دو طرح اصلی وجود دارد. ابتدا لیزر را بالاتر از سطح پلیمریزاسیون VAT قرار می دهند و لیزر از بالا به سمت پایین به حرکت در می آید. هرچند می بایست اشاره کرد که با این تفاصیل، لیزر در بسیاری از اوقات در قسمت پایینی مخزن قرار گرفته و از پایین به بالا حرکت می کند.
در حالت عادی، تابش لیزر به رزین به صورت مستقیم رخ نمی دهد. استفاده از یک گالوانومتر که به مثابه آینه عمل می کند، پرتو تابیده شده از لیزر را به سوی نقطه ی مورد نظر هدایت می کند.
پس از اتمام چاپ یک لایه به واسطه ی استفاده از لیزر، لایه مهلت خشک شدن را پیدا می کند.
مقایسه فناوری های DLP و SLA
پردازش نور دیجیتال
اساس استفاده از پردازش نور دیجیتال به عنوان یکی از فناوری های رایج به کار رفته در چاپگر های سه بعدی، ترفند های نمایش دادن تصویر است.
این فناوری در اواخر دهه ی 1980 میلادی در شرکتی امریکایی به نام Texas Instruments تولید شد و مورد استفاده قرار گرفت. در فناوری پردازش نور دیجیتال، DLP می تواند فتوپلیمریزاسیون را برای هر لایه با استفاده از ایجاد صفحه ی روشن پیاده سازی و اعمال کند.
در زمان برخورد نور به رزین، در DLP شاهد محدود شدن نور به یک نقطه نخواهیم بود. DLP از این نظر با SLA کاملا تفاوت دارد. در DLP می توان مشاهده کرد که لایه ی مورد نظر در یک مرحله تولید می شود. برای هر یک از لایه ها، از روی نور تابیده شده به منظور رسیدن به شکل هندسی مورد نظر می توان الگو برداری کرد.
شما می توانید این کار را با استفاده از فناوری تولید ماسک توسط دستگاه میکروآینه و به صورت دیجیتال (DMD) به دست بیاورید. این فناوری در میان رزین و مسیر نوری که از لامپ تابنده ی اشعه ی فرابنفش ایجاد می شود.
فناوری DMD متشکل از تعدادی از آینه هایی است که قابلیت چرخش را دارند و مقیاس چرخش آن ها، در حد میکرومتر (میکرون) است. فناوری DMD با چنین شرایطی می تواند نور را به درون رزین یا از درون به خارج از آن منعکس کند.
نور تابیده شده بر روی رزین با شرایط فوق می تواند در تمامی بخش های لایه ی مورد نظر به صورت یکنواخت موثر باشد.
در پروژکتور هایی که در فناوری DLP به کار رفته است، تعداد بسیار زیادی LED به عنوان منبع نور کار رفته است. در استفاده از لامپ های LED می بایست توجه داشته باشید که می توان با استفاده از کنترل حالت های خاموش و روشن، میزان وضوح را فزونی بخشید. جایگزین شدن فناوری DLP با فناوری DMD با استفاده از صفحه های نمایش LCD، قیمت ها را دگرگون می کند.
عملکرد مشترک میان فناوری های DLP و SLA
عملکرد فناوری های DLP و SLA به یکدیگر شبیه است. می توان انتظار داشت رزین های این دو فناوری نیز به یکدیگر شبیه باشند.
هر یک از این فناوری های موجود در وهله ی اول به ماده ای نیاز دارند که توسط نور تجزیه شود. این فناوری ها نیاز دارند که نور به موادی بتابد که از واکنش پذیری قابل توجهی برخوردار باشند. از جمله ی این مواد می توان به رادیکال های آزاد، ترکیبات کاربن مانند یا کاتیون ها اشاره کرد.
با استفاده از این مواد می توان فعال شدن فرآیند پلیمریزاسیون را برای تکپار ها مشاهده کرد. این مواد همچنین از حساسیت قابل توجهی نسبت به نور برخوردار هستند و تمایل دارند تا یک جسم جامد را ایجاد کنند.
با تمامی مواردی که گفته شد، می بایست در نظر داشته باشیم که نمی توان رزین های DLP و SLA را تعویض کرد. میزان توان چاپ در میان روش های فوق با یکدیگر تفاوت دارد. رزین های مورد استفاده هستند که میزان توان چاپ را تعیین می کنند.
یکی از شباهت های میان DLP و SLA این است که اندازه ی مولکول های تکپار ها باعث می شود تا جسم از استحکام بالاتری برخوردار باشد. اگر تکپار ها از زنجیره های کوتاه تری برخوردار باشند، جسم های محکم تری را می سازند. این در حالی است که تکپار های دارای زنجیره ی بلند، میزان انعطاف پذیری را فزونی می بخشند.
یکی از مواردی که در ارتباط با قیاس میان چاپ سه بعدی با قالب گیری با استفاده از روش تزریقی مطرح می شود، متفاوت بودن خاصیت ها از نظر مکانیکی است. به عنوان نمونه می توان گفت قطعاتی که توسط FDM به تولید می رسند، دارای ناهمسانگردی مکانیکی هستند. این در حالی است که عکس این موضوع در قطعات تولید شده بر مبنای قالب گیری تزریقی صادق است.
ناهمسانگردی مکانیکی به معنای نمایش عملکرد گوناگون پس از اعمال بار به صورت موازی یا عمودی به لایه ها است. با این حال، SLA و DLP هیچ یک بر مبنای ناهمسانگردی مکانیکی عمل نمی کنند و از این جهت، رویه ی کارکرد آن ها مشابه قالب گیری تزریقی است.
