通过对比基于DLP技术3D打印机和FDM技术3D打印机打印效果,可知改进前的牙齿模型,各个牙齿的棱角模糊,牙齿与牙齿之间的缝隙分隔不明显;改进后的牙齿模型,各个牙齿的棱角清晰,牙齿与牙齿之间的缝隙分隔明显。因此,可以得出以下两个结论:第一,基于DLP成型技术的3D打印可以打印出所需要的牙齿模型,并且每层的固化速度约为0.013mm/s;第二,光学系统改进后,成型精度得到有效提高。
针对目前3D打印技术在牙科上的应用还不成熟的现状,研究了一种基于DLP成型技术3D打印机,该成型技术的明显优势在于每次成型是直接由面到三维物体,这样成型速度就很快,而由该快速成型技术系统所构成的3D打印机具有结构简单、质量轻盈、成型速度快、成型精度高、成本低廉等优点。完成了基于三菱XD221U投影仪光学系统的改进设计、打印机服务器平台的搭建、3D打印机的机械系统设计、打印结果的调试分析以及整个3D打印机平台的搭建等工作。研究的创新点在于:
- 设计了一种光均匀化装置,有效的提高了光照投影面的均匀性,进而提高了打印成型物体的精度
- 设计了一种梯形光积分器,使得紫外光的光效得到了提升,有效的提高了固化成型的速度
- 牙科打印材料的成本相对较高、可选择性很少,目前只能固化液态光敏聚合物的牙科材料
- 打印出来的牙齿在硬度、耐磨性、使用周期等方面相对较差
- DMD镜片偏转误差会使得光斑尺寸发生变化,随着放大倍数的增大,有效光斑尺寸在总光斑尺寸中比例渐渐变小,对光学系统的放大倍数有一定的限制