光硬化 3D プリントの技術ルートに関する議論: 表面露光は点露光に取って代わるでしょうか?

Antarctic Bear はじめに: 近年、光硬化型 3D 印刷技術の開発は大きく変化しました。表面露光型 DLP/LCD は点露光型 SLA に取って代わるでしょうか?中国を代表するSLA光硬化型3DプリンターメーカーUnionTechの製品開発から、いくつかの傾向が見て取れます。

UnionTech は 2000 年に設立され、中国で最も早く 3D 印刷技術の応用と実践に参加した企業の 1 つです。中国の 3D 印刷技術の全体的な発展過程を目の当たりにしてきました。現在の産業規模は業界トップクラスです。3D 印刷の分野では、業界への影響力とブランド認知度が広く、その技術は航空宇宙、エレクトロニクス、口腔医学、文化創造、教育、履物、建設などの業界で広く使用されています。

△連台テクノロジー工場の実際の写真
2024年3月、上海国際付加製造応用技術展2024 SAMA付加製造カンファレンスにおいて、Antarctic Bearは、ポイント露光3DプリンターのトップメーカーであるUnionTechのRong Zuochao氏が同社の表面露光技術を紹介し、将来の開発動向に関する洞察を提示したことを報告しました。

△ UnionTechの表面露光製品ラインの光硬化3Dプリント技術には、SLA（ステレオリソグラフィー）、DLP（デジタル光処理）、LCD（液晶ディスプレイ）など、いくつかの主要な方法があります。そのうち、SLAは点露光に属し、DLPとLCDは面露光に属します。違いは、DLPはプロジェクターを使用して感光材料を層ごとに硬化させ、LCDは液晶スクリーンを使用して感光材料を硬化させることです。

これを基に、UnionTechはAHEC（Adjustable High-Energy Control）表面露光技術をベースにした3Dプリンター（Martrixシリーズ）を発売しました。この技術は、高エネルギー密度の適応型調整可能印刷に基づいています。機械に内蔵された高出力LEDチップ、高透過率露光スクリーン、高品質の放熱システムにより、光源のエネルギー密度が優れたレベルに達します。

現在、UnionTech の表面露光プリンターには多くの機能と利点があります。

1. 大判マルチ光源接合 - 印刷フォーマットを改善し、DLPをより多くのシナリオで使用できるようにします。

△ オリジナル写真 △ ステッチ写真マルチ光源ステッチ技術印刷の利点：
●カメラは1台のみで、他の補助機器は不要●スティッチングは5分で完了し、現場で操作可能●スティッチングエリアが短い（4K光学機を振って、画像間隔0.1mm、オーバーラップエリア4mm）
●変形に対する強い耐性

2.連続印刷 - 酸素透過性フィルムは、200〜900mm / hの速度で連続印刷に使用できます。

●高速印刷が可能●特殊材料の成形が可能

3. 多重一貫性 - 異なるプリンターで同じサイズとフィットの部品を印刷できる

●お客様がプリンタごとに異なるパラメータを設定する手間を省きます●量産化に備えます●S300/S200などの機種で既に採用されています

4. 連続生産 - 印刷タスクは自動的に機械にロードされ、印刷のたびに部品が自動的に削り取られ、樹脂が攪拌され、液体が自動的に補充され、次の印刷タスクが開始されます。

● 各バージョンは異なるシーンのモデルを印刷し、印刷後に対応する材料トラフに自動的に収集されます。● 歯科用メンブレンの寸法精度と一貫性は、ボトムプロジェクション DLP プリンターと同じです。

5.DLPズーム印刷技術 - 1台のプリンターで可変フォーマット印刷を実現

●光硬化性材料の開発●少量多品種の印刷に最適

Rong Zuochao氏は表面露光技術の今後の発展動向を次のように予測した。

1. LCDとDLPの関係

LCDはDLPの領域の一部を侵食し、DLPはSLA/SLSの領域の一部を侵食して新しい領域に拡大する

● LCD 技術は急速に発展しており、歯科などの分野では DLP に匹敵するプロトタイプが存在します。

●DLPはマイクロナノやセラミックの分野で大きな利点を持っています

● スプライシング技術と組み合わせた高出力DLP光学機械により、大判成形においてSLAをDLPに置き換えることが可能

●高性能DLP光学エンジンと高性能材料を組み合わせることで、一部の分野でSLSをDLPに置き換えることが可能

2. 表面露出は人間化されたプロセスである

既存の印刷ジョブには、ある程度の人間の介入と監視が必要である

●プリンターと樹脂の適合には専門的なデバッグが必要になることが多く、開発サイクルも比較的長いため、印刷プロセス中に状態データを収集し、インテリジェントなアルゴリズムと連携して、異なる形状や数量の印刷部品に異なるプロセスパラメータを設定することで、印刷速度を向上させながらパフォーマンスを確保する必要があります。

●ボトムプロジェクションプリンターは、印刷工程中にボードが落ちたり、パレットが緩んだりするなどの問題が発生すると、印刷品質に重大な影響を及ぼします。損失を最小限に抑えるためには、印刷工程の状態データを収集し、インテリジェントなアルゴリズムを使用してタイムリーにアラームを発する必要があります。

● 印刷後の後処理（ピックアップ、クリーニング、ポストキュア）には多くの人材が必要です。現在、Liantai は自動後処理ソリューションを持っていますが、コスト上の理由から、当面は市場に投入できません。コスト削減設計は後で実行されます。

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