Stratasys Origin One im Vergleich zu EnvisionTEC und Carbon

Seit der Übernahme von Origin durch Stratasys im Dezember 2020 arbeiten sie daran, das Produkt von Origin unter der Marke Stratasys neu auf den Markt zu bringen. Der Stratasys Origin One ist ab sofort bestellbar und wird im vierten Quartal versandt.

Programmierbare Photopolymerisation

Die Technologie, die Stratasys Origin One antreibt, heißt Programmable Photopolymerisation oder P3. Es ist eine Form der Bottich-Photopolymerisation, insbesondere Digital Light Processing oder DLP. Einfach gesagt, ein Bottich aus Photopolymerharz wird mit einem hochauflösenden Projektor Schicht für Schicht teilweise zu einer Bauplattform ausgehärtet. Ein entscheidendes Merkmal der DLP-Technologie ist der Trennmechanismus, mit dem sichergestellt wird, dass Teile während des Druckens nicht kleben. P3 verwendet einen pneumatischen Trennmechanismus, bei dem die Luft unter eine Membran gepumpt wird, um sie leicht aufzublasen, sodass sich die ausgehärtete Schicht leicht entfernen lässt. Dies ist ein Bereich, der P3 und Origin von anderen DLP-betriebenen Maschinen wie denen von EnvisionTec und Carbon unterscheidet.

Stratasys sind photopolymere Harze nicht fremd. Ihre Polyjet-Produktlinie bietet seit vielen Jahren hochdetaillierte 3D-gedruckte Teile in Vollfarbe und einer breiten Palette von Materialien. Polyjet spritzt mikroskopisch kleine Schichten aus Photopolymerharz, das dann bei jedem Durchgang und jeder Schicht vollständig ausgehärtet wird. Aufgrund mehrerer Materialkanäle kann Polyjet Mehrfarben- und Mehrmaterialteile in einer Vielzahl von Texturen und Oberflächen anbieten. Obwohl Origin keine Mehrfarben- oder Mehrmaterialteile drucken kann, schlägt es Polyjet in Bezug auf Durchsatz, Genauigkeit und Materialien in Produktionsqualität.

Origin One

Die beiden Hauptakteure mit DLP-Maschinen, die es mit dem Origin One von Stratasys aufnehmen können, sind EnvisionTec und Carbon. Beide Unternehmen sind seit vielen Jahren im DLP-Bereich tätig und haben modernste additive Fertigungsanlagen entwickelt. Der Fokus dieses Blogs wird darauf liegen, zu sehen, wie sich die Maschinen von EnvisionTEC und Carbon bis hin zu Origin One von Stratasys stapeln und warum es die beste Wahl ist. Hier sind zunächst die Spezifikationen des Origin One.

Stratasys Origin One

Umschlag erstellen: 192 x 108 x 370 mm

Software: Origin One Cloud-basiert, 1 Jahr Autodesk Netfabb-Lizenz

Materialien: 385-nm-Harze von den Materialpartnern des Stratasys-Ökosystems, vollständig freigeschaltete Lizenz verfügbar

Trennungsmechanismus: P3 pneumatisch

Genauigkeit: +/- 0,001″ oder 25μm

Der Stratasys Origin One ist eine vollständig freischaltbare und programmierbare Maschine. Es ist in der Lage, eine Vielzahl von Teilen zu drucken, von hochpräzisen, detaillierten Teilen mit Funktionen von nur 50 μm bis hin zu großen blockartigen Teilen, die den gesamten Baubereich umfassen. Der Workflow beginnt mit einer Cloud-basierten Webanwendung von Origin, in der die Druckparameter ausgewählt werden. GrabCAD Print von Stratasys wird 2022 unterstützt. Das Gerät wird auch mit einem einjährigen Abonnement von Autodesk Netfabb für die weitere Auftragsverarbeitung geliefert. Nachdem ein Druck fertig ist, werden die Teile mit Isopropylalkohol in einem Beschallungsbad gewaschen. Dieser Prozess entfernt überschüssiges Harz und reinigt die Teile vor dem Aushärten. Nach einigen Minuten Reinigung werden die Teile je nach Teilegröße und Materialauswahl für 5-10 Minuten in eine UV-Härtungsbox gelegt.

Stratasys hat sich mit großen Materiallieferanten wie Henkel, DSM und BASF zusammengetan, um Materialien für Origin One zu entwickeln und zu qualifizieren. Viele der Henkel-Materialien wurden mit dem Origin One entwickelt. Ebenfalls erhältlich ist eine Material Development Kit-Lizenz, die die Maschine für alle 385-nm-Kunststoffe vollständig freischaltet.

EnvisionTec

Es gibt zwei Drucker von EnvisionTec, die mit dem Origin One vergleichbar sind. Die Perfactory P4K-Serie und das Envision One cDLM Mechanical. Beginnen wir mit der Perfactory P4K-Serie, von der es vier Modelle gibt.

EnvisionTec P4K

Modelle: P4K 35, 62, 75 oder 90

Umschlag erstellen:
90 x 56 x 180 mm (P4K 35)
160 x 100 x 180 mm (P4K 62)
192 x 120 x 180 mm (P4K 75)
230 x 143,75 x 180 mm (P4K90)

Software: Stellen Sie sich einen RP vor

Materialien: 385-nm-Harze entwickelt und verkauft von EnvisionTEC

Auflösung: 35µm, 62µm, 75µm oder 90µm

Trennungsmechanismus: Mechanisches Kippen

EnvisionTEC verfügt über ein umfangreiches Materialportfolio, das ein breites Spektrum an Engineering-Anwendungen abdeckt. Der P4K ist ein größtenteils gesperrtes System. Materialien von Drittanbietern können nicht verwendet werden und Materialien müssen von EnvisionTEC bezogen werden. Die Systemeinstellungen sind ebenfalls gesperrt. Wenn ein neues Material verwendet wird, muss EnvisionTEC die Baueinstellungen vor dem Druckstart an den Drucker senden. Bei kleinen Teilen ist der P4K in der Lage, einen hohen Durchsatz zu erzielen, wobei ein ähnlicher Workflow wie beim Origin One verwendet wird. Der mechanische Kipp-Trennmechanismus sorgt für eine gute Oberflächengüte, führt jedoch zu einer langsameren Baugeschwindigkeit als beim Origin One.

Die Bedienung des P4K ist etwas anspruchsvoller. Es hat ein zeitaufwendiges, heikles Nivellierungsverfahren, das, wenn es nicht perfekt ist, zu fehlgeschlagenen Drucken oder Schwankungen in der Teilequalität in verschiedenen Bereichen des Fachs führen kann. Wie alle aufgeführten DLP-Drucker kann der P4K Teile mit hervorragender Oberflächengüte und feinen Details drucken.

Envision One cDLM Mechanical

Umschlag erstellen: 180 x 101 x 175 mm

Software: Stellen Sie sich einen RP vor

Materialien: 385-nm-Harze entwickelt und verkauft von EnvisionTEC

Auflösung: 93 µm

Trennungsmechanismus: Kontinuierlicher Druck, Sauerstofftote Zone

Das Envision One cDLM Mechanical ist dem P4K sehr ähnlich, weist jedoch einige wesentliche Unterschiede auf. Er bietet aufgrund der unterschiedlichen Trennmechanismen etwas weniger Materialien als der P4K. Das cDLM Mechanical pumpt Sauerstoff unter die Harzwanne, wodurch eine „tote Zone“ durch die Wechselwirkung zwischen Sauerstoff und Harz entsteht. Dadurch kann sich die Bauplattform in Z kontinuierlich nach oben bewegen, was zu schnelleren Druckzeiten führt. Ein Nachteil dieses Trennmechanismus ist, dass der Sauerstoff die sauerstoffdurchlässige Folie eindrückt, was zu einem „Dome-Effekt“ führt. Dies verursacht eine sichtbare Abweichung über den Baubereich, die zu ungenauen Teilen führen kann. Darüber hinaus schränkt die Anwesenheit von Sauerstoff die Arten von Chemikalien ein, die gedruckt werden können. Das cDLM Mechanical hat ein ähnlich anspruchsvolles Nivellierungsverfahren wie das P4K, und die Systemeinstellungen können nicht geändert werden.

Carbon 3D

Carbon 3D verfügt über 2 DLP-Drucker, die mit dem von Origin vergleichbar sind. Die Carbon M1 und M2. Da der einzige Unterschied das Bauvolumen ist, schauen wir uns den größeren M2 an.

Carbon M2

Umschlag erstellen: 189 x 118 x 326 mm

Software: Carbon-Software

Materialien: Von Kohlenstoff entwickelte Harze, einige von Drittanbietern

Auflösung: 75μm

Trennungsmechanismus: Sauerstofftote Zone

Der Carbon M2 ist ein zuverlässiges System mit guter Druckvorbereitungssoftware und Materialauswahl. Die Systemeinstellungen werden von Carbon gesperrt und gesendet, und obwohl die meisten Materialien direkt von Carbon gekauft werden müssen, werden langsam Optionen von Drittanbietern hinzugefügt. Die meisten Hochleistungsmaterialien von Carbon sind 2-Komponenten-Harze. Sobald die Harze gemischt sind, haben sie eine kurze Topfzeit von 8-12 Stunden. Danach kann das Material nicht mehr gedruckt werden. Dies führt zu einer hohen Materialverschwendung von mehr als 100 ml pro Build. Der Arbeitsablauf unterscheidet sich geringfügig von den oben genannten Maschinen, da die meisten Carbonharze eine thermische Nachhärtung von 8-12 Stunden erfordern, was eine viel längere Zeit zum Trennen bedeutet.

Das Einkaufsmodell von Carbon M2 ist „Machine as a Service“. Carbon ersetzt die Maschine alle 3 Jahre, was eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit bedeutet. Da die Maschine jedoch nicht im Besitz des Benutzers ist und die Carbonmaterialien teurer sind als Optionen von Drittanbietern, hat die M2 höhere Gesamtbetriebskosten als die Origin One. Ähnlich wie beim Envision One cDLM Mechanical ist der Trennmechanismus im M2 eine Sauerstofftotzone. Abgesehen davon, dass die Arten von Chemikalien, die gedruckt werden können, eingeschränkt werden, reduziert dieser Trennmechanismus die Teilequalität bei feinen Details, macht das Drucken großer Querschnitte praktisch unmöglich und führt zu empfindlichen Teilen im grünen Zustand vor dem Härten. Insgesamt ist die Carbon M2 eine leistungsstarke Maschine, aber die gesperrten Systemeinstellungen, die eingeschränkte Materialauswahl und die hohen Betriebskosten machen die Origin One zu einer besseren Wahl.

Der Origin One hat alles, was Sie sich von einem DLP-3D-Drucker wünschen. Es verfügt über vollständig programmierbare Druckeinstellungen, beste Maßgenauigkeit, Durchsatz und Teilequalität sowie eine offene Materialauswahl. Die Teile sind im grünen Zustand vor dem Aushärten sehr stark, was den Arbeitsablauf einfach und skalierbar macht. Da Origin One jetzt unter der Marke Stratasys firmiert, verfügt es außerdem über die Infrastruktur und den Support, die seit seiner Gründung ein Eckpfeiler von Stratasys sind. Die DLP-Technologie bringt die additive Fertigungsindustrie in Endanwendungen, indem sie traditionelle Herstellungsmethoden herausfordert. Angesichts sich ständig ändernder Lieferketten und logistischer Probleme suchen Unternehmen nach internen Lösungen, die ihnen die erforderliche Flexibilität, Durchsatz und Qualität bieten. Es gibt nur eine DLP-Maschine, die dies bewerkstelligt, die Stratasys Origin One.

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Weitere Informationen zur P3-Technologie

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