Los conceptos básicos de la impresión 3D de resina se basan en el curado exacto de la resina en una ubicación específica en el espacio XYZ. Dentro de las impresoras 3D normales, la resolución Z se define mejor como el grosor de la capa. mientras que la resolución XY está definida por la tecnología de imagen que hace que la resina se cure. Desde los primeros días, siempre se trataba de impresoras basadas en láser. Donde el láser 'escribe' en la resina y en todas partes toca la resina, el material se curará en un plástico sólido. Desde entonces ha habido muchos desarrollos en nuevas técnicas de imagen. Después de los láseres, Envisiontec (ahora ETEC) desarrolló una técnica de imagen basada en proyectores a principios de la década de 2000, todavía conocida como impresión 3D DLP. Esta tecnología tiene algunas ventajas sobre los sistemas basados en láser y permitió desarrollar las primeras impresoras 3D de resina del tamaño de un escritorio. Aunque la tecnología DLP todavía tiene algunos desventajas (como tamaño de construcción limitado/proporción de tamaño de píxel y su precio en ese momento). Alrededor de 2017, Wanhao presentó la primera impresora asequible basada en LCD. Aunque empresas como Structo y Photocentric lanzaron la tecnología unos años antes. Esta nueva tecnología de imagen basada en pantallas LCD se hizo cargo rápidamente del nivel de entrada y ahora incluso del espacio de impresión 3D de resina profesional. A partir de aquí, la historia de las tecnologías de imagen para la impresión 3D de resina es bien conocida. De las impresoras 2D de resina 3K RGB LCD / MSLA al principio, evolucionó a 2K monopantallas cromadas, 4K e incluso 8K mono pantallas LCD En este artículo aprenderá más sobre las diferencias tecnológicas detrás monoPantallas LCD cromadas frente a tecnología de imágenes LCD RGB.
Tecnología de pantalla LCD en impresión 3D de resina
No podríamos escribirlo mejor como Accuretta: “LCD significa pantalla de cristal líquido; estará familiarizado con esta tecnología, ya que está leyendo este artículo a través de un dispositivo móvil o una pantalla de computadora. Esa cosa brillante frente a ti es la pantalla LCD”.
Junto al eje Z, que proporciona la resolución Z, el componente más importante de una impresora 3D de resina es su sistema de imágenes. Para las impresoras LCD, obviamente es la pantalla LCD combinada con su conjunto de LED. La tecnología de las pantallas LCD en una impresora 3D de resina es bastante similar, por ejemplo, a la pantalla LCD de una computadora portátil (excepto por la luz de fondo, que veremos más adelante). Durante las últimas décadas ha habido una increíble cantidad de trabajo por parte de las empresas de imágenes para crear pantallas LCD mejores, más grandes y más nítidas.
¿Cómo funciona una pantalla LCD?
Una pantalla LCD se construye con muchas capas diferentes y cada capa tiene su propia función para que funcione la pantalla LCD. Como su nombre indica LCD, su pantalla se basa en cristales líquidos. Estos cristales están presentes aleatoriamente y se comportan como un líquido en estado normal. En este estado son bastante transparentes a la luz. Cuando se aplica localmente (por píxel) una corriente sobre estos cristales líquidos, cambiarán de orientación y bloquearán la luz. Al hacer esto para cada píxel y colocar un LED de fondo detrás, se crea una imagen 2D.
Imagen de Electrónica360: dibujo esquemático simple de las partes importantes de una pantalla LCD.
In otras palabras, si se aplica una carga eléctrica a estas moléculas de cristal líquido, se desenroscan. Cuando se enderezan, cambian el ángulo de la luz que pasa a través de ellos para que no longer coincide con el ángulo del filtro polarizador superior. En consecuencia, ninguna luz puede pasar a través de esa área de la pantalla LCD, lo que hace que esa área sea más oscura que las áreas circundantes.
Monocromo vs. pantalla LCD RGB en impresión 3D de resina
Las impresoras 3D de resina basadas en LCD comenzaron con el tipo de pantalla LCD RGB, que funciona perfectamente para la mayoría de los trabajos de visualización. Pero para la impresión 3D de resina, solo es importante que tenga una longitud de onda (un color) de luz para imprimir. Suele ser una luz de 405 nm, que es de color púrpura/azulado. En esta longitud de onda, sus resinas estándar funcionarán bien. Lo gracioso aquí es que el "pasado de moda" monoLas pantallas LCD cromadas (significa un color) funcionan mucho mejor para esto. Por supuesto, estas pantallas no son realmente anticuadas y también ha habido un gran desarrollo en las pantallas LCD de un color en las últimas décadas.
La la imagen de abajo muestra un RGB y un monopantalla LCD cromada. Las pantallas RGB contienen filtros de color. Como RGB es una abreviatura de rojo, verde y azul. Los filtros de color son necesarios para las pantallas de televisores, teléfonos y computadoras en color, pero en la impresión 3D no se necesita color. Estos filtros de color de las impresoras LCD de primera generación conducen a una tasa de transmisión reducida. Lo que significa que hay menos salida de luz y, por lo tanto, un curado más lento de la resina.
Imagen de Accuretta: la diferencia en la salida de luz de una pantalla LCD RGB (color) frente a una monopantalla LCD cromada.
Relación de apertura de LCD explicada por Chitusystems conocida de Chitubox
Si bucear más profundo en la tecnología de imagen de las pantallas LCD, un valor importante es la relación de apertura. La relación de apertura es la relación entre el área de la parte de transmisión de luz del píxel y el área total del píxel. Hicieron una imagen de comparación a continuación con una pantalla LCD con una relación de apertura de 50 ∼ 80%.
Imagen de Chitubox / Chitusystems: la diferencia en la relación de apertura es importante en la tecnología LCD
Según Chitusystems: “El aumento en la relación de apertura está determinado principalmente por el esquema de diseño y la capacidad del proceso. En el proceso de fabricación, la precisión de alineación del sustrato de la matriz y el sustrato del filtro de color también tendrá una influencia decisiva en la relación de apertura”.
Imagen de Chitbox: se forma un píxel cuadrado cuando se exponen los subpíxeles rojo, verde y azul.
Volviendo a la diferencia con monoPantallas cromadas, estas no tienen filtros de color Rojo, Verde o Azul y funcionan en un solo color. Piense en ello como una imagen en blanco y negro (con posibles tonos grises). En los píxeles que se muestran en blanco, gran parte de la luz de 405 nm de los LED de abajo puede pasar por el píxel completo.
¿Cuáles son las ventajas de Mono¿Pantallas LCD cromadas en impresión 3D de resina?
MonoLos LCD cromados son mejores para la impresión 3D de resina, ya que aumentarán la velocidad de impresión y la vida útil de la pantalla. Para empezar con el último, las pantallas LCD en impresión 3D de resina se consideran consumibles. Estas pantallas deben reemplazarse cuando el rendimiento disminuye. A diferencia de los sistemas DLP, que se pueden volver a calibrar y deberían funcionar durante muchos años. Con las pantallas LCD de tipo RGB, la vida útil de una pantalla es de aproximadamente 500 horas con un uso normal. Notará píxeles muertos, pantalla LCD parpadeante o partes que ya no funcionan cuando finalice la vida útil de la pantalla LCD. Según nuestra experiencia, la vida útil de una pantalla LCD RGB puede variar de 200 a 700 horas aleatoriamente en muchas impresoras diferentes. Si lo reemplaza usted mismo, cuesta alrededor de $ 30-150 en repuestos y es un trabajo bastante fácil, se pueden encontrar manuales para la mayoría de los modelos de impresoras en línea. Para monoLas pantallas cromadas tienen una vida útil anunciada de 2000 horas, lo que representa una mejora importante con respecto a las 500 horas de las pantallas LCD RGB. hemos estado trabajando en monoimpresoras Chrome desde su lanzamiento (alrededor de finales de 2020). Aunque no imprimimos a tiempo completo y solo con fines de I + D y calidad, no hemos reemplazado ningún monopantalla cromada en el momento de escribir este artículo (enero de 2023). No se contaron las horas de impresión, pero estamos seguros de que son muchas más en comparación con las pantallas LCD RGB que reemplazamos muchas veces en el pasado, antes de retirar estas impresoras.
Velocidad de impresión de monoPantallas LCD cromadas en comparación con LCD RGB en impresión 3D de resina.
La relación de brillo y contraste de las pantallas está más adaptada a la luz de 405 nm y no hay filtros de color presentes, lo que aumenta el brillo de los LED. Todas estas mejoras ayudan a obtener una velocidad de impresión más rápida. Las siguientes impresoras son ambas impresoras LCD 2K, la photon es de tipo RGB y el Mono son los monoversión cromada. Puede ver la diferencia en la velocidad de impresión allí:
Especialmente para resinas rígidas, la velocidad de impresión es mucho más rápida en monopantallas LCD cromadas. Por ejemplo Liqcreate Premium Model necesitaría 16,0 segundos de tiempo de exposición para un espesor de capa de 0,1 mm en una pantalla RGB y solo 2,0 segundos en la Monopantalla LCD cromada de la Anycubic Photon Mono. Para algunas resinas especiales como Tough-X la velocidad de impresión solo se duplicará de 30 segundos a 14 segundos, ya que estas resinas especiales necesitan más tiempo y energía UV para curar.
Conclusión sobre MonoPantallas LCD cromadas frente a RGB para impresión 3D de resina
Con la impresión en más de 20 impresoras de tipo LCD durante muchos años, recomendamos a todos los que buscan una nueva impresión 3D de resina que elijan una monoImpresora LCD cromada. Con cada nuevo modelo lanzado, vemos algunos beneficios nuevos y mejores pantallas LCD. Los beneficios de MonoLas pantallas LCD cromadas son evidentes y todavía no hemos encontrado ningún lado negativo de esto.
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