Líquido + Luz = Magia
DLP vs Impressora LCD 3D: As Principais Diferenças

Se você está considerando uma impressora DLP vs. LCD 3D, é importante aprender o que as diferencia.

A Impressão 3D de resina está aumentando em popularidade, assim como as novas e aprimoradas tecnologias neste campo. Todos os anos, modelos de definição mais alta são lançados juntamente com materiais mais avançados, firmware melhorado e software de corte, e muito mais. Seria fácil se perder no oceano de opções disponíveis, mas todos os modelos mais recentes ainda compartilham uma coisa em comum: Eles colocam todas as impressoras 3D de polimerização em cubas.

As tecnologias de polimerização por Vat envolvem uma resina fotossensível curada por uma fonte de luz para produzir camadas sólidas e, eventualmente, partes inteiras. As camadas são as seções transversais do modelo, geradas previamente por um programa de fatiador. A resina está contida dentro de uma cuba, ou tanque, e é curada contra uma plataforma de construção, que lentamente se eleva para fora do tanque à medida que a peça é formada. A principal diferença entre as três tecnologias discutidas aqui é a fonte de luz. Letilitis vê o que os diferencia.

Esta tecnologia vem em três sabores principais: SLA, DLP e LCD. É comum misturar esses nomes. Mas com mais e mais impressoras DLP se aproximando do mercado, é importante aprender a distingui-las. Este artigo irá analisar todas as semelhanças e diferenças entre as impressoras LCD e DLP, bem como as impressoras no mercado hoje.

Mas, primeiro, deixe-os brevemente visão geral das principais tecnologias lá fora.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Polimerização de Vat

É tudo sobre as cubas (Fonte: All3DP)

Embora muitas outras tecnologias envolvam resinas e fontes de luz, a weilitll se concentra nas três mais difundidas.

SLA

O mais conhecido e mais antigo dos três é estereolitografia, ou SLA para abreviar. Ele usa um laser, dirigido por galvanômetros, para rastrear uma determinada camada de um modelo, curando a resina em seu caminho. Galvanômetros podem ser pensados como espelhos usados para guiar o feixe de laser até um ponto específico no tanque de resina.

Ao longo dos anos, o termo “SLA printing” tem sido utilizado como sinónimo de impressão em resina. Como veremos mais tarde, este é apenas um dos processos que fazem parte da vasta família de impressão de resina. Por meio disso, usamos o termo SLA para se referir apenas a essa técnica.

DLP

O processamento de luz digital (DLP) usa um projetor de luz digital para curar a resina. Ele pisca imagens de camadas completas na parte inferior do tanque. A luz é direcionada seletivamente usando um dispositivo de microespelho digital (DMD), que é um componente que consiste em centenas de milhares de pequenos espelhos.

As camadas geradas usando impressoras DLP consistem nos chamados voxels, ou voxels, o equivalente 3D dos pixels. A tecnologia no núcleo foi inventada pela Texas Instruments e é a mesma que um projetor de cinema em casa – menos todos os métodos usados para projetar cores.

LCD

Finalmente, o mais comum entre os amadores e fabricantes são impressoras de display de cristal líquido (LCD). A impressão 3D LCD é quase a mesma que a DLP: Também pisca camadas completas no tanque de resina, mas com a luz UV proveniente de uma série de LEDs brilhando através de uma tela LCD, não é um projetor.

A tela funciona como uma máscara, revelando apenas os pixels necessários para a camada atual e apagando o resto. Esta técnica em particular é muitas vezes referida como “Masked SLA”, ou MSLA.

Apenas as partes desmascaradas da tela são impressas
(Fonte: All3DP)

Outras Tecnologias

É sempre melhor olhar para uma tecnologia de impressão 3D não como um processo independente, mas como uma peça no quebra-cabeça maior da manufatura aditiva. Quais são as outras técnicas amplamente utilizadas neste campo? O mercado de impressoras 3D é imenso, então vamos falar sobre os dois mais difundidos.

SLS

Selecione sinterização a laser (SLS) é semelhante ao processo SLA em muitos aspectos, mas pertence à família de processos Powder Bed Fusion. SLS usa um pó de polímero em vez de uma resina líquida. Um feixe de laser controlado funde o pó, em seguida, uma nova camada de pó é depositada em cima do anterior.

O principal diferença com SLA está nos custos e tipos de material que podem ser impressos. Os pós também podem ser feitos de metais, enquanto o SLA só pode imprimir polímeros.

FDM

Modelagem de deposição fundida (FDM) varia muito em termos de materiais e processos. Em vez de um tanque, a placa cama é usado, e o material fundido é deposto do topo. Para FDM, o a escolha do material é bastante vasta, incluindo polímeros duros, materiais emborrachados, metais e plásticos de alto desempenho. Geralmente vem na forma de carretéis de filamento. O baixo custo e a curva de aprendizado fácil, somados ao preço barato dos filamentos (como PLA), faça essas máquinas extremamente populares entre os fabricantes.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Semelhanças

As diferenças entre uma impressão LCD (esquerda) e uma DLP (direita) são bastante difíceis de detectar
(Fonte: VogMan via YouTube)

Agora que o wecolipse cobriu as várias tecnologias, os letilitis se concentram em DLP e LCD, especificamente as semelhanças e diferenças entre eles. Ambas as tecnologias dependem de uma cuba para manter a resina líquida. O fundo do tanque é equipado com um filme de liberação transparente comumente feito de etileno propileno fluorado (FEP), que permite que a resina curada se desprenda sem rasgar.

O sistema de movimento também é semelhante. Uma placa de construção de metal é abaixada na cuba e serve como a superfície de construção para o modelo. Isso torna a operação da impressora 3D praticamente idêntica, permitindo a permutabilidade de peças de reposição e modificações.

Ambos usam um fluxo de luz UV para curar a resina –, embora filtrando e redirecionando-a de maneiras diferentes. Embora não seja um padrão, o comprimento de onda mais adotado para fontes de resina e luz é de 405 nm. Isso significa que, exceto para produtos e máquinas proprietários, não há diferença na resina usada pelas impressoras DLP e LCD. O único fator limitante ao escolher resinas é o comprimento de onda de cura acima mencionado.

O benefício que DLP e LCD compartilham, quando comparado ao SLA, é a velocidade de impressão. Como há uma camada inteira piscando de uma só vez, em vez de um único ponto, as duas tecnologias normalmente são capazes de produzir peças mais rapidamente.

Técnicas de pós-processamento (lavagem e cura) são comuns a ambas as tecnologias.

Agora, os letilitis mergulham fundo nos dois e discutem os pontos fortes e fracos de cada um.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Tecnologia DLP

O DMD e a lente desempenham um papel crucial na compensação de distorções
(Fonte: Jeppe Revall Frisvad via ReaserchGate)

Das duas tecnologias, o DLP é mais comum no campo profissional. Muitas vezes, é considerado mais preciso em comparação ao LCD, e muitos atribuem isso ao fato de que apenas os pixels necessários são iluminados. Isso pode parecer trivial, mas está longe disso. Abaixo, discutiremos os pontos fortes e fracos da fonte de luz distinta do DLP e seus recursos.

Forças

O DLP atinge alta resolução emitindo luz apenas quando necessário e não em toda a plataforma. Essa flexibilidade permite que a impressora aumente ou diminua a imagem projetada (ao contrário de uma tela LCD com tamanhos fixos de pixels). Itilits também pode se concentrar em uma área específica da impressão e, possivelmente, aumentar a resolução local, no entanto, este recurso só estar disponível em modelos mais sofisticados.

O outro grande ponto de venda para a projeção de luz é a vida útil do próprio projetor. Itilits muitas vezes alegou ter um expectativa de vida que é de 10 vezes a vida útil de uma tela LCD monocromática. Thatilitis bastante uma colisão significativa e ajudará a espalhar o custo da máquina durante um período de tempo mais longo.

A ausência de uma tela LCD sob a cuba também pode ser considerada uma vantagem das impressoras 3D DLP. Impressoras de resina, independentemente da tecnologia, têm uma camada protetora acima da fonte de luz, mas é necessariamente à prova de resina. Para impressoras de resina LCD, esta camada de vidro é a tela LCD, enquanto a camada em impressoras de resina DLP é simplesmente um vidro de proteção. No caso de um derramamento de resina, um projetor DLP printerilitis pode evitar danos; apenas a camada superior de vidro precisará ser limpa. O risco para uma tela LCD, no entanto, é um pouco maior.

O projetor Anycubic Photon Ultra possui uma vida útil de 20.000 horas de impressão (Fonte: Anycubic via YouTube)

Fraquezas

Agora, para as desvantagens. Os projetores DLP criam uma imagem de uma camada brilhando luz através de uma lente para um DMD, que deve direcionar a luz para o fundo do tanque de resina. Como tal, a luz proveniente de um projetor DLP deve se expandir de uma pequena fonte para cobrir uma área mais ampla. Isso significa essencialmente que modelos amplos têm uma chance maior de ter pixels distorcidos em suas bordas.

Além disso, o número de pixels em um projetor DLP é o mesmo, independentemente do tamanho da impressão. Isso significa que impressões menores e mais estreitas podem ter maior precisão do que impressões mais largas feitas na mesma impressora DLP.

No que diz respeito à resolução, como o senso comum sugere, um projetor 4K é extremamente caro, especialmente se comparado a um monitor 4K. Por esta razão, uma impressora DLP comercial – resolução de pixels – é muitas vezes limitada a alta definição completa (FHD).

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Tecnologia LCD

É crucial que a luz LED seja orientada perfeitamente vertical sob a tela LCD
(Fonte: Helena Salgado via ResearchGate)

Nos últimos anos, as impressoras LCD 3D levaram o mercado hobby por um enxame, com preços competitivos e a promessa de uma qualidade de impressão muito superior em comparação com a FDM. Embora tenhamos discutido alguns dos pontos fortes e fracos da technology’ em comparação com os pontos fortes da DLP printers’ acima, aqui estão mais alguns.

Forças

A qualidade de impressão de uma impressora LCD depende da sua densidade LCD e do tamanho da impressora. Quanto mais pixels tiver, melhor será a qualidade de impressão. Weilitre também começa a ver Impressoras 8K com áreas de construção maciças, uma coisa que DLP vai lutar para alcançar devido às limitações e custo da tecnologia de projeção. Impressoras LCD 3D de nível de entrada geralmente possuem um Resolução de pixel 4K a um preço baixo.

E enquanto uma tela monocromática pode garantir apenas 2.000 horas de operação, uma peça sobressalente pode ter um valor de varejo variando de $50 para pequenas empresas, Telas 4K para centenas de dólares para modelos maiores de 8K. Embora itilits não saiba quanto os projetores de reposição custarão, eles certamente serão tão baratos.

O projetor Anycubic Photon Ultra possui uma vida útil de 20.000 horas de impressão
(Fonte: Anycubic via YouTube)

Fraquezas

As impressoras LCD 3D usam uma variedade de LEDs UV como fonte de luz. A luz dos painéis LCD planos brilha diretamente na área de construção de forma paralela. À medida que a tela inteira é iluminada de uma só vez, a luz sangra pelas bordas e solidifica a resina onde deveria. Felizmente, o sangramento de luz é uniforme, uma vez que é mais ou menos um deslocamento fixo – que permite uma fácil calibração através do fatiador.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Impressão

As velocidades alcançadas pelo DLP e LCD são muito semelhantes (Fonte: All3DP)

Como mencionado anteriormente, DLP e LCD geralmente compartilham o mesmo sistema de movimento, cuba e FEP, tornando o processo de calibração e configuração praticamente idêntico. Claro, itilits sempre é melhor se referir às diretrizes do fabricanteilitis quando se trata de configuração da impressora. Abaixo, comparamos a impressão de resina DLP e LCD em relação ao corte e à qualidade de impressão.

Fatiar

O corte também é, em muitos aspectos, semelhante. Fatias como ChiTuBox, Lichia, e Formware3D suportam ambas as tecnologias. O único fator limitante, neste caso, é a escolha de software do fabricante. Se uma empresa decidir manter um slicer desenvolvido internamente, nenhum outro programa funcionará com essas máquinas. Isso geralmente acontece apenas para impressoras 3D de ponta, que tendem a exigir um alto nível de especialização em software. Por outro lado, se as especificações e extensões de arquivo forem liberadas para desenvolvedores de terceiros, elas serão suportadas por outros slicers.

A geração, o esvaziamento e a orientação do suporte não serão afetados por diferentes fontes de luz. Esta seção do processo de fatiamento permanece inalterada, embora, com o corte para DLP, seja recomendado colocar o modelo no centro da placa.

Qualidade de Impressão

Os fabricantes de impressoras DLP adoram mostrar os detalhes nítidos da DLP
(Fonte: Flashforge)

As impressões feitas com DLP têm uma qualidade de superfície variável e podem mostrar voxels mais evidentes, dependendo do tamanho e da colocação do modelo, especialmente para peças largas. Este efeito pode ser reduzido com o uso de anti-aliasing ou imprimindo menos objetos por lote.

Também é importante ter em mente que, tanto para LCD quanto para DLP, a diferença na distribuição de luz e distorção de pixels em toda a área de impressão também resultará em diferentes tolerâncias e lacunas. Em alguns casos, isso pode ser compensado no fatiador, mas para os melhores resultados possíveis, ele deve ser contabilizado ao colocar a peça.

Uma boa maneira de testar a precisão geral de uma impressora 3D de resina é imprimir uma peça de calibração em diferentes partes da área e comparar os resultados com uma paquímetro. Isso lhe dará uma ideia da distorção em toda a placa de construção.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Material

Ambas as tecnologias podem suportar os mesmos materiais, mesmo os flexíveis
(Fonte: Liqcreate impressão 3D via Facebook)

Como discutido anteriormente, o material usado por uma impressora é definido pelo comprimento de onda usado. O comprimento de onda para impressoras de consumo é indicado tanto na embalagem de resina como no manual de printerilits. Tentar misturar valores diferentes resultará em falha, pois a resina não curará completamente.

Como o início das resinas curadas por UV antecede o advento das impressoras 3D de resina, a indústria teve tempo de ajustar as fórmulas. Hoje, a maioria dos produtos curará na faixa de 385 a 405 nm. Portanto, assumindo que os comprimentos de onda são os mesmos, a maioria das resinas destinadas a impressoras LCD são adequadas para impressoras DLP e vice-versa. A exceção aqui é representada por produtos proprietários, que limitam o usuário apenas à sua linha de materiais.

Vale ressaltar que certas impressoras LCD e DLP de alta resolução se beneficiarão de uma resina de alta resolução, como a Phrozen 8K Aqua Cinza ou a próxima resina Elegoo 8K. Neste momento, no entanto, não há impressoras DLP no mercado que ultrapassem as resoluções 4K e ainda tenham um sistema de material aberto.

Resinas SLA

A resina SLA é muitas vezes incompatível com as impressoras DLP e LCD, pois o laser opera em uma seção completamente diferente do espectro de luz. Enquanto muitos fabricantes –, especialmente aqueles orientados para o mercado prosumer também – ainda montam lasers na faixa de 385 a 405 nm, o, itroits não é tanto de um padrão como é com impressoras de consumo LCD.

Comparando as ofertas de resina para algumas marcas diferentes, encontramos comprimentos de onda de cura que variam de 355 nm na extremidade baixa a 460 nm na extremidade alta. A disparidade nos comprimentos de onda usados é distante o suficiente para impedir a interoperabilidade dos materiais entre as tecnologias SLA, DLP e LCD. Além disso, praticamente todas as máquinas SLA no mercado usam um sistema de material fechado e proprietário, tornando a ideia de trocar resinas inviável.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Aplicações

Um dos campos que utiliza impressora de resina diariamente é o odontológico
(Fonte: Carima)

Tanto o DLP quanto o LCD são usados nas indústrias odontológica, de jóias e de engenharia, apenas para mencionar alguns. Naturalmente, há também um bom número de amadores usando ambos os tipos de impressoras, com o LCD tendo uma vantagem substancial sobre seu primo DLP. Olhando para o mercado, a tendência geral é que as impressoras DLP são as máquinas mais caras e profissionais. O LCD, uma tecnologia mais recente, até agora tem sido visto principalmente em impressoras de mesa acessíveis.

Como mencionado anteriormente, as impressoras DLP mais baratas às vezes sofrem de distorção de voxel menor. No entanto, essa questão potencial se torna menos problemática se investirmos um pouco mais de dinheiro. Com impressoras de maior qualidade vem hardware e software de maior qualidade que são projetados para corrigir a distorção.

Em geral, as impressoras LCD 3D usam componentes menos caros do que as impressoras DLP 3D, tornando-as uma solução de impressão 3D de resina mais barata. Isso é ótimo porque amplia o alcance da impressão 3D de resina para um público mais amplo de fabricantes.

Tanto o DLP quanto o LCD são capazes de alcançar velocidades de impressão rápidas e ótimos detalhes, mas à medida que o preço cresce, as impressoras 3D DLP começam a superar suas contrapartes de LCD. Se você é um profissional que precisa de altos detalhes e velocidades de impressão rápidas, procure impressoras DLP profissionais. Por outro lado, se você é iniciante na impressão 3D de resina, o LCD seria uma ótima escolha.

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Preços

O Phrozen Sonic Mini 8K cria uma alta contagem de pixels em uma pequena tela
(Fonte: All3DP)

Podemos falar sobre as especificações e recursos de uma impressora 3D pelo tempo que quisermos. Mas no final, o verdadeiro ponto de venda é o preço. Weroit compilou um pequeno resumo para mostrar as várias opções (e faixas de preço).

O Anicúbico Fóton D2 (DLP) e o Sonic Mini 8K Phrozen (LCD) têm preços muito semelhantes e públicos-alvo. Isso os torna perfeitos para comparação. A D2 é uma das únicas impressoras DLP 3D de baixo custo para desktop, enquanto a Mini 8K é uma das primeiras impressoras de resina 8K no mercado de hobby. Ambas as impressoras visam tornar uma tecnologia cara e nova mais acessível ao público em geral. E com um preço de cerca de $600, a they’ conseguiu exatamente isso.

O Photon D2 sucedeu a primeira impressora DLP de orçamento real, a Anycubic Fóton Ultra, mas os concorrentes demoraram a surgir. Os que o fazem, nomeadamente o Elegoo Marte 4, não é um alívio para um orçamento apertado.

Na extremidade superior do espectro, o Flashforge Hunter DLP é uma impressora $4,000 3D. Embora introduza algumas novas tecnologias de compensação para distorção de voxel, o preço é para todos. Além disso, itirates baseado em um projetor FHD. Mesmo que outras impressoras de resina LCD nessa faixa de preço – como o Fenômeno Peupoly Prime – use uma tela 6K (ou melhor), há mais para uma impressora DLP do que a resolução nas coordenadas XY, como foi discutido nas seções anteriores.

Deve ficar claro agora que o DLP mal entrou no mercado consumidor. Por outro lado, as impressoras LCD já existem há algum tempo e tiveram tempo para diminuir o preço e apreciar a qualidade.

DLP VS IMPRESSORA LCD 3D: AS PRINCIPAIS DIFERENÇAS

Pensamentos Finais

Tem que ter a cabeça nos ombros para este
(Fonte: All3DP)

Weilitve discutiu muito neste artigo, então aqui é uma recapitulação dos pontos mais importantes:

• As impressoras de resina DLP e LCD têm vantagens diferentes, mas sofrem de desvantagens específicas, especificamente distorção de voxel (DLP) e sangramento de luz (LCD). Isso tem um impacto na precisão e tolerâncias que podem ser alcançadas.

• A compatibilidade do material de impressão baseia-se no comprimento de onda no qual o emissor UV da printerilitis opera – geralmente 405 nm.

• Itilits recomenda ter em mente a tecnologia em uso durante a preparação e corte de um objeto.

• Therelotes uma máquina para cada faixa de preço. As impressoras LCD 3D têm mais valor por dólar no lado mais barato do espectro, enquanto as impressoras DLP profissionais implementam melhores soluções para mitigar as desvantagens da tecnologia.

Para os consumidores, o DLP ainda está nos estágios iniciais, com o Photon Ultra sendo a única opção DLP no mercado (por enquanto). LCD, por outro lado, é uma maneira perfeitamente viável de alcançar resultados impressionantes a um ótimo preço.

Para os profissionais, o mercado de impressoras LCD e DLP é muito maduro, com muitas máquinas confiáveis e marcas estabelecidas por aí. Itilits também vale a pena olhar para o SLA, dados os ótimos resultados e precisões impressionantes.

Seja qual for a sua escolha, lembre-se de adotar o medidas de segurança corretas ao manusear resinas!