قبل از پرداختن به موضوع مقایسه پرینترهای سه بعدی رزینی LCD و DLP بهتر است نگاه اجمالی به مقایسه پرینترهای سه بعدی رزینی داشته باشیم و با نحوه کارکرد پرینترهای سه بعدی LCD و پرینترهای سه بعدی DLP آشنا شویم. مقایسه پرینترهای سه بعدی رزینی معمولاً با سه نوع تکنولوژی شامل DLP، LCD و SLA ارائه می شوند که در این مقاله تنها به بررسی دو تکنولوژی LD و DLP پرداخته شده است. در ایم مقاله از سری مقالات شرکت برنا به موضوعات زیر پرداخته می شود.
در تمامی دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی از یک منبع نور که معمولاً نور یو وی (UV) است جهت جامد سازی لایه به لایه رزین های حساس به نور و در نهایت ساخت مدل سه بعدی استفاده می شود. در این دستگاه ها، رزین در مخزن رزین یا تانک رزین که به آن VAT هم گفته می شود ریخته می شود و با تاباندن نور به آن جامد شده و به صفحه پرینت (صفحه ساخت) و یا لایه های پرینت شده قبلی می چسبد. لذا می توان گفت که تنها تفاوت دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی های مختلف در منبع نور آنها و یا نحوه تاباندن نور جهت جامد سازی رزین است.
معروف ترین و قدیمی ترین نوع پرینتر سه بعدی رزینی، دستگاه های SLA هستند که در این دستگاه ها از یک لیزر به عنوان منبع نور استفاده می شود که با استفاده از گالوانومتر بر روی صفحه ساخت تابانده می شود و عمل پرینت سه بعدی را انجام می دهد. در این دستگاه ها به دلیل استفاده از لیزر عمل پرنت به صورت نقطه ای انجام می شود.
در مقابل دستگاه های پرینتر سه بعدی SLA، دستگاه های پرینتر سه بعدی DLP هستند که به جای لیزر از یک عدد پروژکتور UV جهت تاباندن نور و جامد سازی رزین حساس به نور استفاده می شود. در این دستگاه ها، نور به صورت صفحه ای و با استفاده از ابزار میکرو آینه ای دیجیتال و یا Digital Micromirror device (DMD) که از میلیونها آینه ریز تشکیل شده است بر روی صفحه ساخت تابانده می شود.
دستگاه های پرینتر سه بعدی LCD که اخیراً توسط تولید کنندگان زیادی طراحی و ساخته می شود از نظر کارکرد بسیار شبیه به دستگاه های DLP هستند و نور را به صورت صفحه ای بر روی صفحه پرینت می تابانند. در این دستگاه ها، نوری از که توسط یک سری از لامپ های یو وی تولید می شود با استفاده از یک ال سی دی معمولی و یا ال سی دی مونو کروم روی صفحه پرینت تابانده می شود.
در واقع ال سی دی به عنوان ماسک و یا فیلتر نور عمل میکند و تنها پیکسل هایی که جهت آن لایه پرینت لازم است را روشن کرده و اجازه عبور نور را می دهد. به همین دلیل، بر خلاف تکنولوژی های SLA و یا DLP دیگر نیازی به استفاده از ابزار خاصی جهت تاباندن نور نمی باشد. به دلیل شباهت بسیار زیاد پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی DLP و LCD به همدیگر، در این مقاله تنها این دو تکنولوژی با همدیگر مقایسه شده اند.
امروزه شاهد استفاده بسیار زیاد از دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی LCD و DLP در صنایع مختلف و بخصوص صنعت طلا و جواهر سازی، دندان پزشکی، پزشکی و صنایع فنی و مهندسی هستیم و در صورت آشنایی با تفاوت های دو تکنولوژی LCD و DLP به راحتی می توانید دستگاه مورد نیاز خود را شناسایی کرده و اقدام به تهیه و استفاده از ان کنید.
همانطور که گفته شد، در پرینتر سه بعدی DLP، لایه های پرینت با استفاده از نور ایجاد شده توسط لامپ پروژکتور و عبور آن از دستگاه DMD پرینت می شوند. به همین دلیل نور ایجاد شده توسط یک منبع نور کوچک باید گسترش داده شود تا کل صفحه پرینت را پوشش دهد. بزرگتر کردن و یا گسترش نور باعث بهم ریختگی پیکسل تصویر در گوشه های تصویر می شود.
علاوه بر آن، تعداد پیکسل های پروژکتور DLP ثابت است و با بزرگ و یا کوچک کردن صفحه ساخت تغییری در تعداد پیکسل ها ایجاد نمی شود. به عبارت هر چقدر اندازه صفحه ساخت دستگاه پرینتر سه بعدی DLP کوچکتر باشد به همان اندازه کیفیت قطعات پرینت سه بعدی شده بالاتر خواهد بود.
در دستگاه های پرینتر سه بعدی LCD، نور یو وی ایجاد شده توسط یک سری موازی از لامپ ها بعد از عبور از ال سی دی به صورت مستقیم بر روی صفحه ساخت و یا پرینت تابانده می شود و به همین دلیل تابش موازی نور یو وی، هیچگونه بهم ریختگی در پیکسل ها ایجاد نمی شود و همین موضوع باعث می شود تا کیفیت قطعه پرینت سه بعدی شده در تمامی قسمتهای صفحه ساخت یکسان باشد.
علاوه بر آن، کیفیت پرینت سه بعدی در دستگاه های پرینتر سه بعدی LCD به رزولوشن و یا کیفیت ال سی دی بکار رفته در آن وابسته است و هر چقدر کیفیت ال سی دی بالاتر باشد به همان اندازه کیفیت قطعه پرینت سه بعدی شده بالاتر خواهد بود. لازم به ذکر است که در حال حاضر از سه مدل ال سی دی شامل ال سی دی معمولی، ال سی دی مونو کروم 2K و ال سی دی مونو کروم 4K در دستگاه های پرینتر سه بعدی LCD استفاده می شود.
لذا می توان نتیجه گیری نمود که سرعت پرینت سه بعدی در هر دو مدل دستگاه پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی LCD و DLP بالاتر از دستگاه های پرینتر سه بعدی SLA است و به همین دلیل استقبال بیشتری از آنها می شود. همچنین در مقایسه با کیفیت قطعات پرینت سه بعدی شده، تنها عامل تاثیر گذار بر کیفیت پرینت سه بعدی، کیفیت پروژکتور و کیفیت ال سی دی دستگاه است و هر چقدر از قطعات حرفه ای تر و متعاقباً گران تری در این دستگاه ها استفاده شده باشد، به همان اندازه کیفیت قطعه پرینت سه بعدی شده بالاتر خواهد بود.
از دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی LCD و DLP در صنایع بسیار زیادی مانند صنعت طلا و جواهر سازی، دندان پزشکی، صنعت فنی و مهندسی و غیره استفاده می شود. این نوع دستگاه ها همانند دستگاه های پرینتر سه بعدی FDM کاربران شخصی و اختصاصی دارند که هر روزه بر تعداد آنها اضافه می شود.
با مقایسه پرینترهای سه بعدی رزینی، متوجه خواهید شد که قیمت دستگاه های پرینتر سه بعدی DLP به مراتب بالاتر از دستگاه های LCD است که دلیل این اختلاف قیمت در حرفه ای بودن دستگاه های پرینتر سه بعدی DLP و استفاده از تجهیزات گرانتر در این دستگاه ها است.
به دلیل پائین بودن قیمت دستگاه های LCD، این نوع دستگاه ها کاربران بیشتری دارند و با توجه به سایز و وزن دستگاه، از آنها به عنوان پرینتر سه بعدی رومیزی یاد می شود.
دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی DLP ارزانی نیز در بازار وجود دارد که بزرگترین مشکل آنها، عدم دقت در گوشه های صفحه ساخت است که متاسفانه امکان ایجاد تغییرات و یا اصلاح آن توسط کاربر وجود ندارد. لذا می توان گفت که برای داشتن پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی DLP که از دقت بالایی در تمامی قسمتهای صفحه ساخت برخوردار باشد باید هزینه بسیاری شود که این موضوع در برخی از صنایع صرفه اقتصادی ندارد.
در پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی LCD از تجهیزات کمتر و همچنین ارزانتری نسبت به سایر انواع دیگر استفاده می شود و به همین دلیل قیمت این دستگاه ها بسیار پائین تر است. پائین بودن قیمت این دستگاه ها باعث شده است تا اکثر کاربران و دوستداران این نوع دستگاه ها شروع به استفاده از دستگاه های LCD به جای DLP نمایند.
در دو دستگاه های LCD و DLP سرعت پرینت سه بعدی بالایی دارند ولی بزرگترین تفاوت ها در این دو تکنولوژی، سرعت پرینت و یا زمان مورد نیاز جهت جامد سازی رزین حساس به نور، طول عمر و تنوع رزین مصرفی است.
در پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی DLP، از سیستم DMD و منبع نور حرفه ای استفاده می شود که همین موضوع باعث می شود تا مدت زمان مورد نیاز برای جامد سازی رزین در این دستگاه ها بسیار کمتر از دستگاه های دیگر باشد که باعث افزایش سرعت پرینت و در نتیجه کاهش هزینه های تولید و افزایش توان رقابت می گردد. به عنوان مثال، در پرینترهای سه بعدی DLP سرعت جامد سازی رزین در محدوده 2 الی 5 ثانیه است در حالیکه این زمان برای دستگاه های LCD می تواند با توجه به نوع رزین تا 2 و یا 3 برابر افزایش یابد.
موضوع بعدی که باید به آن اشاره نمود، طول عمر دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی است. در این نوع پرینترهای سه بعدی برخلاف دستگاه های دیگر، موضوع طول عمر مطرح است که این موضوع مربوط به طول عمر ال سی دی و یا لامپ پروژکتور است. بطور معمول، طول عمر یک دستگاه پرینتر سه بعدی LCD با ال سی دی معمولی در حدود 400 الی 500 ساعت پرینت است که این موضوع در مورد ال سی دی های مونو کروم در حدود 2500 الی 3000 ساعت است. در پرینترهای سه بعدی DLP، طول عمر لامپ پروژکتور در صورت استفاده صحیح و مراقبت های ویژه می تواند تا 20000 ساعت نیز افزایش یابد.
اگر بخواهیم دستگاه های LCD و DLP را در زمینه تنوع مواد مصرفی مقایسه کنیم، دستگاه های DLP برنده این مقایسه خواهند بود. پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی LCD تنها قادر به جامد سازی رزین های حساس به نور با طول موج معینی (معمولاً 405 نانومتر) را هستن که دلیل این امر محدود بودن نوع نور ساطع شده است.
ولی دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی DLP به دلیل توان بسیار بالای آنها توانایی جامد سازی انواع رزینهای حساس به نور در طول موجهای مختلف را دارند که این موضوع باعث می شود تا بتوان از انواع رزین ها در این دستگاه ها استفاده نمود.
در حال حاضر انواع مختلفی از رزینهای حساس به نور جهت استفاده در این دستگاه فرموله شده است که از بین آنها می توان به رزینهای قالب گیری مانند Red Wax، رزینهای صنعتی مانند رزین ABS، و رزین های شفاف اشاره نمود. لازم به ذکر است که برخی از دستگاه های پرینتر سه بعدی توانایی پرینت سه بعدی قطعات لاستیکی و یا منعطف را با استفاده از رزینهای خاص را دارند و این موضوع میتواند باعث قدرت عمل کاربران این نوع دستگاه ها گردد. لذا توصیه می شود در هنگام تهیه دستگاه پرینتر سه بعدی رزینی به این موضوعات توجهات لازم را داشته باشید.
با در نظر گرفتن تمامی پارامترهای مطرح شده در بالا می توان جمع بندی نمود که دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی LCD جایگزین بسیار خوبی برای دستگاه های DLP هستند و با در نظر گرفتن طول عمر دستگاه، هزینه تعویض ال سی دی دستگاه در بازه های زمانی مطرح شده، تنوع مواد مصرفی و سرعت پرینت، این دستگاه ها در حال فراکیر شدن در صنایع مختلف هستند. ولی چنانچه قصد تولید قطعات بسیار دقیق و با سرعت بسیار بالا و همچنین با استفاده از رزین های متنوع زیادی هستید، دستگاه های DLP انتخاب بسیار خوبی خواهند بود.
در حال حاظر از دستگاه های DLP به دلیل قیمت بالای آنها و با صرفه نبودن آنها در صنایع مختلف، تنها در صنعت طلا و جواهر سازی استفاده می شود ولی به مرور زمان، دستگاه های LCD جایگزین آنها خواهند شد.
امید است این مقاله در افزایش دانش شما در زمینه انواع مختلف دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی با تکنولوژی های مختلف شامل LCD، DLP و LCD مفید واقع شده باشد.
در صورت نیاز به اطلاعات و مشاوره های بیشتر در زمینه این دستگاه های پرینتر سه بعدی رزینی می توانید با کارشناسان فنی و مهندسی شرکت برنا نو آوران پویا تماس حاصل نموده و مشاوره های لازم را دریافت دارید.
