Die DLP- und die LCD-Technologie werden zwar oft als ähnlich angesehen, sind aber sehr unterschiedliche Technologien.
Die DLP- und die LCD-Technologie werden zwar oft als ähnlich angesehen, sind aber sehr unterschiedliche Technologien. Lassen Sie sich nicht einreden, dass beide Technologien austauschbar sind, insbesondere dann nicht, wenn Sie Bauteile mit Hochleistungsmaterialien in höchster Präzision und Qualität drucken möchten: Hier einige Gründe dafür.
Mit dem Einzug des 3D-Drucks in die Produktion werden immer mehr Technologien für den Druck produktionsgerechter Bauteile entwickelt. Von diesen sind DLP (Digital Light Processing) und LCD (Liquid Crystal Display, auch maskierte Stereolithographie oder mSLA genannt) am weitesten fortgeschritten. Bei beiden Verfahren wird Photopolymerharz in einem Tank verwendet, um durch Projektion von Licht schichtweise Bauteile zu erzeugen. Beide Verfahren ermöglichen schnelle Druckzeiten, da eine ganze Schicht auf einmal projiziert wird. Anbieter von LCD-Technologien (Nexa3D, Photocentric und Hersteller von Low-End-Druckern wie Anycubic, Phrozen usw.) vergleichen ihre LCD-Technologie mit der DLP-Technologie. Dies ist jedoch ein Vergleich von Äpfeln mit Birnen. Zwischen den beiden Technologien gibt es einige wichtige Unterschiede, deren Verständnis wichtig ist, da sie die Möglichkeiten des Druckers, d.h. die Materialien und Geometrien, die erfolgreich gedruckt werden können, grundlegend einschränken. DLP im Vergleich zu LCD – Betrachten wir die Unterschiede und ihre Auswirkungen auf die Druckerfunktionen.
DLP verwendet einen digitalen Projektor, um Licht auf das Harz zu projizieren, wodurch ein äußerst präziser und detaillierter Druck entsteht. LCD verwendet eine Anordnung von LEDs, die durch einen Maskierungsschirm projiziert werden. Diese verschiedenen UV-Lichtquellen, die zwangsläufig in ihrer Intensität leicht variieren, führen zu einer ungleichmäßigen Aushärtung, die bei einigen Masken zu Lichtblitzen zwischen den Pixeln führt (Bleeding). Zudem zersetzt UV-Licht das organische Material der Flüssigkristalle schnell und gleichmäßig, wodurch sich mit der Zeit die Genauigkeit reduziert.
Durch die unterschiedliche Art der Lichtprojektion härten die Bauteile unterschiedlich aus. Da das LCD-Panel den größten Teil der Energie absorbiert (bis zu 90 %), arbeitet die LCD-Technologie oft mit einer geringeren Bestrahlungsstärke (Energiemenge pro Flächeneinheit) als DLP (um eine zu schnelle Degradation der LCD-Panels zu vermeiden). Bauteile, bei denen die Aushärtung während des Druckens nicht optimal ist, haben nachher schlechtere mechanische Eigenschaften als Bauteile, bei denen die Aushärtung durch das System optimal ist. Bei schwächeren Bauteilen können mehr Stützen erforderlich sein, um die Festigkeit und Stabilität während des Drucks zu erhöhen - insbesondere bei Überhängen, Brücken, Inseln und großen Querschnitten (sperrigen Bauteilen). Zudem müssen die Bauteile aus einem LCD-Drucker vorsichtiger entfernt werden, um Schäden zu vermeiden.
Das Herzstück der DLP-Light-Engine ist der DMD-Chip (Digital Micromirror Device ) von Texas Instruments mit einer maximalen Auflösung von 4K. Je größer die projizierte Fläche ist, desto größer sind die projizierten Pixel (und desto geringer ist die XY-Auflösung der Bauteile). LCD-Bildschirme können in größeren Abmessungen hergestellt werden, so dass sich die LCD-Technologie besser für den Druck größerer Objekte eignet.
Der DMD-Chip wird mit sehr engen Toleranzen produziert, während LCD-Panel so hergestellt werden, dass sie kostengünstig sind (eine Notwendigkeit für Verbrauchsartikel). Geringe Toleranzen führen zu einer besseren Wiederholbarkeit. Mit der DLP-Technologie können Teile zuverlässig reproduziert werden und liefern über lange Zeiträume konstante Ergebnisse, was sie zu einer beliebten Wahl für die Fertigung von Endprodukten macht. Bei weniger strengen Anforderungen ist die LCD-Technologie eine billigere Alternative.
Die LCD-Technologie ist auf eine Lichtwellenlänge von 405 nm beschränkt, da kürzere Wellenlängen das LCD-Panel zu schnell beschädigen. Die DLP-Technologie verwendet eine Lichtquelle mit 385 nm. Da der Reaktivitätspeak der meisten Harze unter 400 nm liegt, kann DLP eine breitere Palette von Materialien verwenden – insbesondere Hochleistungsharze. Die unterschiedlichen Wellenlängen beeinflussen auch die Aushärtung des Harzes, die Qualität der Bauteile und deren mechanische Eigenschaften: Bei 405 nm ist die Aushärtung weniger effizient, selbst wenn die Bauteile die gleiche Energiedosis erhalten, denn das Licht dringt tiefer ein und verteilt die Energie über die aktuelle Druckschicht hinaus. Bei 385 nm bleibt das UV-Licht auf die einzelnen Schichten konzentriert (der Druck wird genauer), während die Durchhärtung bei 405 nm viel anfälliger ist. Das bedeutet, dass die Aushärtung durch die Geometrie des Bauteils hindurchgeht, zu viel Harz aushärtet und die Genauigkeit komplizierter Merkmale beeinträchtigt. Die Effizienz des Drucks mit 405 nm wird durch winzige Schwankungen der Wellenlänge stark beeinträchtigt, während die Effizienz bei 385 nm stabiler ist.
Die LCD-Technologie ist in der Regel preisgünstiger als die DLP-Technologie. LCD-Drucker sind einfacher aufgebaut und benötigen weniger teure Komponenten. Der in DLP-Druckern verwendete Digitalprojektor ist ein hochwertiges Bauteil, das die Gesamtkosten des Druckers erhöhen kann. Das gilt auch für die Optik, die für 385-nm-UV-Licht benötigt wird, denn billige Optiken absorbieren dieses Licht. Aus diesem Grund ist ein LCD-Drucker besser für ein begrenztes Budget geeignet.
Da das UV-Licht das Panel des LCD-Druckers schnell zersetzt, muss es häufig ausgetauscht werden. Dies macht es zu einem Verbrauchsartikel, der die Gesamtbetriebskosten eines LCD-Druckers erhöhen kann. Die Anschaffungskosten für einen DLP-Drucker sind höher, die Betriebskosten jedoch geringer. Betrachten Sie die Gesamtbetriebskosten und nicht nur den Kaufpreis des Druckers, wenn Sie die Kosten verschiedener Technologien vergleichen.
Zusammenfassung: Sowohl LCD- als auch DLP-Drucker können bestimmte Bauteile und Materialien drucken. Sobald es jedoch bei Projekten, die Wiederholbarkeit, konstante Qualität und hohe Genauigkeit erfordern, um den Druck spezieller Designs mit hochspezialisierten Materialien geht, kann LCD nicht mithalten. Wo ist die Trennlinie zu ziehen? Die Antwort ist sehr komplex und hängt von den Details ab. Dort, wo bekanntlich der Teufel steckt... Sie finden hier einen ausführlicheren Vergleich zwischen DLP und LCD. Oder besser: Registrieren Sie sich.
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