흔히 유사하다고 여겨지는 DLP와 LCD 기술은 실제로는 매우 다른 기술입니다.
흔히 유사하다고 여겨지는 DLP와 LCD 기술은 실제로는 매우 다른 기술입니다. 특히 고성능 재료를 프린트해야 하고 정확성과 부품 품질이 필요하다면 두 기술을 서로 뒤바꾸면서 사용할 수 있다고 착각해선 안 됩니다. 이유는 다음과 같습니다.
3D 프린팅이 생산에 적용되자 생산 등급 부품을 프린팅하기 위해 더 많은 기술이 등장했습니다. 이 중 DLP(디지털 광원 처리)와 LCD(액정 디스플레이, 마스크 광조형 또는 mSLA라고도 함)가 가장 앞서 나아가고 있습니다. 두 기술 모두 산업용 대형 배트에 포토폴리머 수지를 사용해 빛을 투사하여 레이어 별로 부품을 만들고, 전체 레이어를 한 번에 투사하여 신속한 프린팅을 제공합니다. LCD 기술 제공 업체(Nexa3D, Photocentric 및 Anycubic과 Phrozen 같은 저가형 프린터 등)는 LCD 기술을 DLP와 비교합니다. 하지만 이건 터무니없는 비교입니다. 두 기술에는 사실 몇 가지 중요한 차이가 있으며, 이 차이는 두 기술이 본질적으로 프린터의 가능성을 그려나가고 있다는 점을 이해하는 데 핵심입니다(예: 성공적으로 프린트할 수 있는 재료와 형상). DLP와 LCD의 차이점과 프린터 기능에 미치는 영향을 살펴보겠습니다.
DLP는 디지털 프로젝터를 사용해 레진에 빛을 투사하여 매우 정확하고 상세한 프린트를 만듭니다. LCD는 마스킹 스크린을 거쳐 투사되는 LED 어레이를 사용합니다. 이러한 다중 자외선 광원은 필연적으로 강도가 조금씩 달라집니다. 이는 픽셀 사이에서 빛이 번지는 것을 보여주는 일부 화면을 불균일하게 만들어 레이어의 부정확한 경화를 초래합니다. 또한 자외선은 액정의 유기 물질을 빠르고 균일하게 분해하여 시간이 갈수록 정확도를 떨어트립니다.
빛을 투사하는 방법이 다르면 부품은 다르게 경화됩니다. LCD 화면이 대부분의 에너지(최대 90%)를 흡수하기 때문에 LCD 기술은 종종 DLP보다 낮은 방사 조도(단위 면적당 에너지 양)를 갖습니다(LCD 패널의 너무 빠른 성능 저하를 방지하기 위함). 프린트에서 더 낮은 정도로 경화된 부품은 시스템에서 더 높은 정도로 경화된 부품보다 후경화 뒤 기계적 특성이 떨어집니다. 약한 부품은 프린팅 중 강도와 안정성을 추가하기 위해 더 많은 서포트가 필요할 수 있습니다. 오버행, 브리지, 아일랜드 및 큰 단면(부피가 큰 부품)은 특히 더 그렇습니다. 또한 LCD 프린터에서 부품이 손상되지 않도록 더 주의해서 분리해야 합니다.
DLP 조명 엔진의 핵심에는 최대 4K 해상도를 제공하는 Texas Instruments의 디지털 마이크로미러 장치(DMD) 칩이 있습니다. 투사된 영역이 클수록 투사된 픽셀이 커집니다(부품의 XY 해상도는 낮아짐). LCD 화면을 더 큰 크기로 만들 수 있으므로 LCD 기술은 더 큰 물체를 프린트하는 데 적합합니다.
DMD 칩은 매우 엄격한 공차로 제조되는 반면 LCD 패널은 저렴하게 제조됩니다(소모품의 필수 요소). 공차가 엄격하면 더 나은 반복성을 보입니다. DLP 프린트는 시간이 지나도 일관된 결과물을 안정적으로 재생산할 수 있어 최종 사용 생산에 널리 사용됩니다. 요구 사항이 엄격하지 않다면 LCD는 저렴한 대안입니다.
파장이 높을수록 LCD 패널의 성능이 너무 빨리 저하되기 때문에 LCD 기술은 405nm 조명 엔진 파장으로 제한됩니다. DLP 기술은 385nm 광원을 포함합니다. DLP는 수지 대부분의 반응성 피크가 400nm 미만이기 때문에 특히 고성능 수지 같은 더 넓은 범위의 재료를 활용할 수 있습니다. 다른 파장은 또한 수지 경화, 부품 품질 및 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 405nm에서 경화는 부품에 동일한 양의 에너지가 가해지더라도 효율성이 떨어집니다. 빛은 더 깊숙이 침투하여 현재 프린트된 층 너머로 에너지를 분산시킵니다. 385nm에서 자외선은 각 레이어에 집중되어 더 정확하게 프린팅됩니다. 반면 405nm는 속경화에 훨씬 더 민감합니다. 부품 형상을 통해 경화가 번지거나 수지 경화가 너무 과하거나 복잡한 기능의 정확성이 손상됩니다. 405nm 프린팅의 효율성은 파장의 미세한 변화에 크게 좌우되는 반면 385nm 효과는 더 안정적입니다.
LCD 기술은 일반적으로 DLP 기술보다 저렴합니다. LCD 프린터는 디자인이 더 단순하고 값비싼 부품도 덜 필요합니다. DLP 프린터에 사용되는 디지털 프로젝터는 프린터 전체 비용을 증가시키는 고급 구성 요소입니다. 또한 저렴한 광학 장치에서는 흡수되는 385nm 자외선을 사용해야 하는 광학 장치에 추가될 수 있습니다. 예산이 넉넉하지 않다면 LCD 프린터가 더 적합합니다.
자외선이 LCD 프린터의 화면을 빠르게 저하시키므로 자주 교체해야 합니다. 따라서 LCD 프린터 운영 전체 비용에 더해지는 소모품이 됩니다. DLP 프린터는 초기 비용이 더 높지만 운영 비용은 저렴합니다. 서로 다른 기술의 비용을 비교하려면 프린터 구매 가격만 계산하기보단 총 소유 비용을 계산해야 한다는 걸 유념하세요.
결론적으로 LCD와 DLP 프린터는 특정 부품과 재료를 모두 프린트할 수 있습니다. 고도로 전문화된 재료를 사용하여 특정 디자인을 프린팅하는 더 깊은 영역으로 들어갈수록, 반복성과 일정한 품질 및 높은 정확도가 필요한 프로젝트에선 LCD가 보충해야 하는 문제가 발생합니다. 두 기술이 필요한 때를 어떻게 구분합니까? 대답은 매우 복잡하고 세부 사항에 따라 달라집니다. 가장 신경 써야 하는 지점이죠... DLP vs LCD에 대한 보다 심층적인 이해를 원하시면 이곳을 주시해 주세요. 또는 구독해주세요.
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