什么是高分辨率3D打印机?

发布日期:2022-11-03

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什么是高分辨率的3D打印机?最简单的定义可能是一台可以在XY平面和Z轴上以较低的最小特征尺寸进行增材制造的机器。然而,"低 "和 "高 "是相对的术语,它们都不表示一个具体的测量值,甚至不表示一个数值范围。最小特征尺寸也不等同于最小零件尺寸,而且尺寸--像精度和准确度--与分辨率不同。如果你需要一台高分辨率的3D打印机,那么值得仔细看看一些定义,然后看看一些设备的例子。

 

分辨率、准确度与精确度

 

要了解分辨率,需要把它与其他二者区分开来。 尽管这些术语有时可以互换使用,但分辨率与准确度或精确度不同。 让我们用飞镖游戏来说明这一点。 准确度是测量值与真实值(即目标中的靶心)的接近程度。 如果飞镖击中靶心的中心,则射击是准确的。 另一方面,精确度与可重复性有关(即每次都击中目标的同一个点)。  

 

一组飞镖可能都落在同一个地方,但是如果这个地方是目标上的一个外环,选手就不会赢得比赛。如下图所示,准确度和精确度有四种可能的情况。击中靶心始终是目标,但只有高准确度和高精确度才是制胜法宝。 此外,准确度和精确度都不等同于分辨率,这将是选手可以检测到的落地的飞镖之间的最小距离量。 

 

 

 

分辨率与尺寸:大尺度、微尺度及纳米尺度

 

分辨率也不同于物体大小或构建体积。在此,重要的是要考虑规模。大尺寸的3D打印机产生的几何形状是以毫米(mm)及以上为单位,包括厘米(cm)。一些大尺寸3D打印机能够生产相对于零件尺寸 "小 "的特征,但大尺寸的 "小 "与微尺度或纳米尺度的 "小 "有不同的数量级。微尺度和纳米尺度的3D打印机都可以生产小零件,但微尺度的几何形状是以微米(μm)为单位,而纳米的几何形状是以纳米(nm)为单位。

 

对于高分辨率的3D打印机,实现相对较小或较低的最小特征尺寸的能力是至关重要的。然而,3D打印技术之间也有差异需要考虑。对于熔融沉积成型(FDM),分辨率是挤出机在单层内可以进行的最小运动的函数。对于立体光刻技术(SLA),它是紫外线(UV)光束的光斑大小的一个函数。而摩方精密的面投影立体光刻技术(PμSL)是SLA光固化3D打印的一种形式,它使用一束紫外光来引起整个液体树脂层的快速光聚合,适用于制作微尺度的复杂三维结构,有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点,可应用于精密医疗器械、精密电子器件及众多科研领域。

 

高精度3D打印

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