基于DLP 3D打印成型技術的研究.pdf

1、3D打印技術主要應用于航天航空行業(yè)、食品行業(yè)、汽車工業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等領域。近年來，牙科3D打印在醫(yī)療行業(yè)中成為熱門，因此本文選擇面向牙科的3D打印快速成型技術進行研究。常用于牙科3D打印的快速成型技術主要有以下四種: FDM技術、SLA技術、PolyJet技術和DLP技術。
　　FDM技術的缺點是成型物體精度低，成型速度較慢、打印機結構精度要求高、對噴頭溫度的要求也很高，此外，打印材料需要在噴頭中高溫熔融，會產(chǎn)生刺激性氣味氣體;SL

2、A技術的缺點是需要專用的實驗環(huán)境，成型后需要進行二次固化等后處理，激光管壽命短（3000小時左右，價格昂貴），成型時間較長，使用的原材料有限;PolyJet技術的缺點是耗材成本較高、對打印機的結構精度要求非常高;DLP技術是以高分辨率的DLP投影儀來固化液態(tài)的光聚合物，每次固化一個層面，步進電機帶動滑桿向下移動一個距離，直至打印完整個三維物體。
　　與前三種成型技術相比，DLP技術最大的優(yōu)點就是成型速度快，精度高。前三種成型技術采

3、取的是由點到線，再到面，最后到三維物體，而DLP技術則是直接成一個面，再到三維物體，因此成型速度快。對于DLP技術來說，投影儀的分辨率越高，成型精度就越高。盡管該成型技術可使用的打印材料較少，但是對于在牙科上的應用來說，目前MED610這款打印材料就足以滿足需要，所以影響并不大。通過對上述四種成型技術的比較，本文選取了成型速度快、精度高的DLP技術來實現(xiàn)假牙、牙模、牙套等物件的3D打印。
　　本文設計的基于DLP成型技術的3D打印

4、機主要由DLP投影系統(tǒng)、打印機服務器、步進電機控制系統(tǒng)、步進電機套件、成型套件五個部分組成。其中DLP投影系統(tǒng)是基于DLP投影儀進行改進的，通過HDMI接口連接到打印機服務器，用于傳輸3D模型圖像信息，使其投影到成型平臺上固化液態(tài)打印材料成型;打印服務器是基于樹莓派3B平臺構建，它是本文設計系統(tǒng)的核心部分，用于客戶機訪問上傳3D打印文件并控制打印機其他組成部分工作，完成打印任務;步進電機控制系統(tǒng)是基于Arduino Mega2560的平

5、臺搭建，通過USB轉串口連接打印機服務器，用于控制步進電機的運動;步進電機套件是由步進電機、螺桿、導軌三部分組成，主要是當接收到步進電機控制系統(tǒng)的信號時，帶動成型平臺在成型槽內運動。成型套件包括成型平臺與成型槽，用于固定3D打印物體和液態(tài)打印材料。步進電機控制系統(tǒng)、步進電機套件、成型套件共同組成打印機的機械系統(tǒng)。
　　為了提高成型精度和成型速度，本文基于DLP投影儀來搭建驗證實驗平臺，具體步驟如下:第一，對該投影儀的光學系統(tǒng)進行優(yōu)