Oltre alle stampanti 3D per estrusione di materiali, esistono anche stampanti 3D basate su tecnologie di polimerizzazione delle Vat polymerization technologies quali SLA e DLP. In questo articolo, daremo un’occhiata più da vicino alle stampanti DLP 3D e ne discuteremo i vantaggi e le limitazioni rispetto alle macchine SLA.
Che cosa significa DLP e da dove viene?
DLP è sinonimo di elaborazione digitale della luce ed è un tipo di polimerizzazione in vasca . Le tecnologie di stampa 3D per la polimerizzazione delle Vat polymerization technologies fanno uso di una resina fotopolimerica (liquida) che è in grado di polimerizzare (solidificare) sotto una fonte di luce.
Nel mondo della polimerizzazione delle Vat polymerization technologies , ci sono due tecnologie principali: SLA e DLP. Naturalmente, entrambe utilizzano resina e una fonte di luce per produrre parti, la principale differenza è il tipo di sorgente luminosa che viene utilizzata per polimerizzare la resina.
Per comprendere correttamente il DLP, è logico innanzitutto descrivere il suo predecessore, lo SLA. Stampanti 3D che utilizzano SLA o stereolitografia , utilizzano una piattaforma di costruzione, un ascensore che sposta la piattaforma verso l’alto, un serbatoio pieno di resina, una fonte di luce e galvanometri.
Le stampanti SLA 3D iniziano a lavorare abbassando la piattaforma di costruzione nel serbatoio pieno di resina con solo uno strato di altezza tra il fondo del serbatoio e la piattaforma di costruzione. Quindi i galvanometri prendono il sopravvento.
I galvanometri sono componenti speculari utilizzati per la navigazione del raggio laser di una stampante SLA sul fondo del serbatoio. Con l’aiuto di G-code, i galvanometri navigano il raggio laser in un percorso che rappresenta uno strato di una certa parte. Il laser quindi indurisce la resina creando uno strato solido di una parte. Quando uno strato è completo, la piattaforma di costruzione si solleva di un livello in altezza e il processo viene ripetuto fino al completamento della parte.
Come funziona una stampante DLP 3D?
Un diagramma illustra l’impostazione DLP. Fonte: DruckWege.de
Ora che sai come funziona lo SLA, è ora di dare un’occhiata più da vicino a DLP. DLP è una “tecnologia sorella” per SLA in quanto l’unica grande differenza è la fonte di luce utilizzata per polimerizzare la resina. Come abbiamo appena detto, le stampanti SLA utilizzano i laser combinati con i galvanometri per polimerizzare la resina.
Con una stampante DLP 3D, la sorgente luminosa è uno schermo per proiettore digitale appositamente sviluppato . Grazie a questa schermata, DLP è generalmente considerato più veloce di SLA, ed ecco perché:
Con SLA, il laser deve polimerizzare individualmente la resina con una tecnica “punto a punto”. D’altra parte, uno schermo del proiettore DLP lampeggia l’immagine di un livello tutto in una volta! Quindi tutti i punti di uno strato possono essere curati contemporaneamente. In questo modo, la velocità di stampa è maggiore rispetto allo SLA poiché richiede meno tempo per curare un singolo strato.
Poiché il DLP è una tecnologia digitale, l’immagine 2D proiettata è composta da pixel. Quando vengono tradotti in tre dimensioni, diventano voxel.
La fonte di luce di una stampante 3D DLP stessa, uno schermo a LED, non significa nulla senza un dispositivo di microspecchi digitali (DMD), il “cuore” di ogni chipset DLP. Un DMD contiene centinaia di migliaia o addirittura milioni di piccoli microspecchi che dirigono la luce e creano il disegno di uno strato sul fondo del serbatoio di resina.
La risoluzione di una parte stampata che utilizza una stampante DLP 3D di solito corrisponde al numero di microspecchi all’interno di un dispositivo DMD.
SLA vs DLP
Fino a questo punto, abbiamo solo menzionato il vantaggio di una stampante DLP 3D su una macchina SLA: la maggiore velocità. Come ci si aspetterebbe, DLP ha anche i suoi limiti.
Dal momento che una stampante DLP 3D utilizza uno schermo per proiettore digitale, è difficile stampare parti dettagliate di grandi dimensioni utilizzando il suo volume di costruzione completo. Per ottenere parti altamente dettagliate, la dimensione di un’immagine che il proiettore lampeggia deve essere abbastanza piccola da non poter vedere i singoli pixel.
Per comprendere appieno questo, immagina di aver aumentato le dimensioni di un’immagine sul tuo smartphone. Man mano che l’immagine cresce, la qualità viene sacrificata. Ecco perché DLP non è adatto alla produzione di una grande stampa dettagliata o alla stampa di molti oggetti dettagliati utilizzando l’intero volume di costruzione.
Un’altra limitazione delle stampanti DLP è la finitura superficiale squadrata . Poiché i voxel sono rettangolari, le sezioni curve di una stampa tendono a non avere una finitura molto liscia se confrontate con lo SLA. La cosa buona è che il problema con voxel e curve può essere risolto levigando la parte dopo la stampa.
Le stampanti DLP e SLA utilizzano entrambe le resine, pertanto il costo della stampa dovrebbe essere simile. Tuttavia, tieni presente che il costo dipende molto dal produttore della resina o persino dalla stampante.