Come calcolare la risoluzione delle stampanti 3D per Odontoiatria

Le stampanti 3D DLP – Digital Light Processing sono quelle maggiormente diffuse nel settore odontoiatrico.

Si tratta di stampanti che usano una fonte luminosa generata da un proiettore LCD per fotopolimerizzare una resina fotosensibile.

La particolarità di queste stampanti 3D è quella di avere una risoluzione sul pianto xy (cioè sul piano in cui si crea l’oggetto stampato) dipendente dall’area di stampa. In questo tipo di stampanti in generale:

Più è piccola l’area di stampa più è alta la risoluzione dell’oggetto stampato.

A differenza delle classiche stampanti stereolitografiche la cui risoluzione xy dipende dal diametro del fascio laser e dalla precisione con cui questo laser si muove sul piatto di stampa, nelle stampanti DLP la risoluzione dipende dalla grandezza del piatto di stampa.

In realtà questo è intuitivo, basti pensare di prendere in mano un proiettore (quello comune usato per proiettare un film) e proiettare un film su una parete bianca. Se ci avviciniamo alla parete l’area proiettata diventerà sempre più piccola e il film sempre più nitido e dettagliato. Se ci allontaniamo dalla parete invece l’area proiettata diventerà sempre più grande ma il flim diventerà sempre più sgranato e sbiadito. Stessa cosa avviene nelle stampanti DLP.

Quando si acquista una stampante 3D per il settore dentale è di fondamentale importanza interessarsi della sua risoluzione. Dobbiamo perciò sapere che ogni stampante 3D per il settore dentale è caratterizzata da due risoluzioni:

  1. Risoluzione sull’asse Z: si tratta della risoluzione che definisce lo spessore minimo dello strato di stampa del modello (detto anche “layer”);
  2. Risoluzione sul piano xy: si tratta della misura minima che la stampante è in grado di creare sul piano di stampa.

Ogni produttore di stampanti 3D DLP fornisce nelle schede tecniche i parametri di risoluzione z e risoluzione xy. Tali parametri sono di solito riportati nelle schede tecniche e, laddove non lo fossero, è buona regola chiederli esplicitamente al fornitore.

Mentre la risoluzione sull’asse z è abbastanza semplice da calcolare perchè dipende dall’accuratezza del movimento del motore passo-passo che muove l’asse z strato dopo strato verso l’alto permettendo così la creazione del modello stampato, la risoluzione xy è più complessa da ottenere.

Vediamo come calcolare la risoluzione xy di una stampante DLP.

Per calcolare la risoluzione sul piatto di stampa di una stampante DLP bisogna applicare una semplice formuletta:

LARGHEZZA DEL PIATTO DI STAMPA / NUMERO DI PIXELS IN LARGHEZZA DEL PROIETTORE

Questa formuletta ci restituisce la risoluzione xy della stampante 3D (espressa in µm = micron).

Tutte le stampanti DLP usano un proiettore Full HD la cui risoluzione è standard pari a:

1920 pixels in larghezza X 1080 pixels in altezza.

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I piatti di stampa delle stampanti DLP hanno invece dimensioni molto variabili da pochi centimetri a circa 20 cm di larghezza e di altezza.

Facciamo un esempio di una stampante DLP avente un piatto di stampa largo 144mm e profondo 81mm:

La risoluzione di questa stampante sarà pari a:

Larghezza Piatto di stampa / Numero di Pixels in Larghezza = 144 / 1920 = 0,075 mm ossia 75 µm

Se io invece volessi conoscere la larghezza minima del piatto di stampa di cui ho bisogno per avere una risoluzione di 50 µm?

E’ molto semplice: basta fare una banale formula inversa:

Larghezza del Piatto di stampa = (Risoluzione xy) X (Numero di Pixels in Larghezza)

Larghezza del Piatto di stampa = 0,05 X 1920 = 96 mm.

Questo significa che se volete una stampante che abbia una risoluzione di 50 micron (0,05mm) sul piano xy allora dovete sceglierne una che ha un piatto di stampa non più grande di 96mm di larghezza.

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