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基于DLP技术的3D打印技术发展
作者：牟丹风等来源：《丝路视野》2017年第29期
【摘要】随着数字微镜制造技术的提高，将DMD技术和DLP技术相结合的面曝光3D打印技术取得了很大发展，但在大幅面打印、DMD制造技术和降低器件成本等方面还有不少技术问题有待解决。
【关键词】3D打印技术；数字光处理；数字微镜
3D打印技术又称为增材制造，是一种基于三维数字模型、运用加热或光固化的方式将材料逐层成型的新兴制造技术，被誉为第三次工业革命。目前3D打印技术主要工艺类型包括分层实体制造（LOM）、熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）、立体光固化（SLA）。3D打印在医学领域的应用最早开始于1990年，当时科研人员将CT获取的颅骨数据导出，通过三维重建后还原成3D解剖模型。近年来，随着3D打印技术的飞速发展，将3D打印技术应用到术前诊断、术中模板导引，在一些复杂手术中，甚至不少医生应用打印的模型进行手术操作演练和更为细致的手术规划。
一、面曝光固化成型原理介绍
SLA是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。因其成型件精度高、表面质量好、后处理简单等特点，得到广泛应用。但缺点也比较明显，其采用激光光斑逐点、逐线进行扫描，打印效率低，设备成本高。面曝光3D打印技术是光固成型技术的一种。其技术过程是，首先利用切片软件把模型进行数字化分层，然后驱动动态图形生产器，通过光路处理后像投影机播放幻灯片一样将图形投影到树脂液面，一次对整层液面进行曝光的光固化方法。相比传统的SLA技术它减少了对扫描固化时路径的选择与规划、焦点的变化等问题，成型速度快。近年以来，面曝光3D固化技术成了学术和业界研究的热点。已有多款基于面曝光的商业化产品上市。
二、面曝光成型关键技术
光固化3D打印系统主要包括固化模块、分离模块和控制模块三部分，其中光源是3D打印光固化的核心部分。目前面曝光3D打印系统中投影仪主要采用DLP基于数字微镜DMD（DigitalMicromirrorDevices）的数字光处理DLP（DigitalLightProcessio
）技术。DMD器件是DLP技术实现的核心器件，其性能直接关系到3D打印的效率和质量。DMD芯片是由很多个微米级的微镜片组成，透镜和滤光板将自然光分解成红绿蓝三色，三种基色光通过滤色板轮流照射到DMD芯片上，通过电压控制微镜片在一定角度内转动，控制各像素点光路的通断，从而将图像投影到显示屏上。近年在DMD制造技术上不断取得突破。DMD微镜片向着更高
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