Carbon-DLS-3D-Druck:Technologieüberblick

Carbon DLS (Digital Light Synthesis) gehört zur Kategorie der VAT-Polymerisation des 3D-Drucks. Es verwendet digitale Lichtprojektion, sauerstoffdurchlässige Optiken und programmierbare Flüssigharze, um Produkte mit Haltbarkeit, Auflösung und Oberflächenbeschaffenheit für den Endverbrauch herzustellen.

Diese Technologie ebnet zusammen mit den exklusiven CLIP-Harzen (Continuous Liquid Interface Production) von Carbon den Weg für Produktdesigns, die zuvor unmöglich und komplex waren, einschließlich Massenanpassung und On-Demand-Bestand. Die Carbon DLS-Technologie ermöglicht es Unternehmen, innovative Produkte auf den Markt zu bringen, die nie für möglich gehalten wurden.

Wie funktioniert Carbon DLS?

Beim Carbon-DLS-Verfahren wird ein flüssiges Kunststoffharz mit Hilfe eines projizierten UV-Lasers zu einem Feststoff ausgehärtet. Der Laser (5) wird von unten durch ein sauerstoffdurchlässiges Fenster (3) in das Reservoir des Harzes projiziert. Die Schichtfolge der UV-Bilder wird auf das Harz projiziert (2) und das Bauteil verfestigt sich entsprechend, während sich die Bauplattform (1) hebt. Dieser Prozess wird Continuous Liquid Interface Production (CLIP) genannt.

• Schritt 1 – Zwischen dem sauerstoffdurchlässigen Fenster und dem Druckteil befindet sich eine dünne flüssige Schicht aus ungehärtetem Harz, die als „tote Zone“ (4) bezeichnet wird.
• Schritt 2 – Das Licht, das durch die Totzone fällt, härtet das Harz darüber aus, ohne das Teil auf dem Fenster auszuhärten. Dieser kontinuierliche Fluss von ungehärtetem Harz unter dem gehärteten Harz setzt sich fort, während der Druck fortschreitet, und daher der Name kontinuierliche Flüssigkeitsschnittstelle.
• Schritt 3 – Nachdem das Teil gedruckt wurde, wird es in einem Ofen gebacken. Das Erhitzen induziert eine chemische Reaktion im Harz, die die mechanischen Eigenschaften des Teils verbessert.

Dieser sehr unterbrechungsfreie Prozess (Schritt 2) unterscheidet Carbon DLS von anderen Vat-Polymerisationstechnologien.

Materialien für den Carbon-DLS-3D-Druck

Unter den am häufigsten verwendeten Materialien für Carbon DLS bietet Xometry:

• Harte Kunststoffe:wie CE 221, UMA 90, DPR 10, EPX 82, FPU 50, RPU 70
• Gummiartige Kunststoffe:wie EPU 40, SIL 30

Vorteile der Carbon DLS-Technologie

Wenn Sie zu Carbon DLS kommen, sind dies die wichtigsten Faktoren, die es eigenständig machen.

Komplexe Designs sind einfach zu realisieren

Obwohl die Carbon DLS-Technologie Stützstrukturen erzeugt, eignet sie sich gut für komplexe Designs, da sie Harze verwendet, im Gegensatz zu ihren Gegenstücken zur Pulverbettfusion wie SLS und MJF. Die Verwendung von Harz verleiht dem Design Fließfähigkeit, was dazu beiträgt, komplexe Designs und komplexe interne Merkmale zu erzielen. Die meisten komplexen Designs, die selbst mit konventioneller Bearbeitung wie CNC nicht erreicht werden können, sind mit Carbon DLS möglich.

Tatsächlich ermöglicht diese 3D-Drucktechnologie das Erstellen von Hinterschnitten und perfekt geraden Wänden, ohne die Herstellbarkeit zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ermöglicht die Herstellung von Gitterstrukturen, die einzigartig für Carbon DLS ist, Ingenieuren, Produkte neu zu gestalten (z. B. kann das Gitterdesign Schaum in Schuhen ersetzen).

Gute mechanische Eigenschaften

Was Carbon-3D-Drucke von denen unterscheidet, die mit ähnlichen Verfahren wie Stereolithographie (SLA) oder PolyJet gedruckt werden, ist, dass das Harz einen sekundären thermischen Schritt hat, der ruhende Epoxide oder Urethane aktiviert und die Teile viel stärker macht als UV-Härtung allein. Darüber hinaus ist der DLS-Prozess kontinuierlich, ohne wie bei den meisten additiven Fertigungsverfahren Schicht für Schicht anzuhalten. Dies verleiht den Teilen isotrope Eigenschaften, was bedeutet, dass die Festigkeit unabhängig von der Ausrichtung konstant ist. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber Prozessen wie Fused Deposition Modeling (FDM), bei denen Merkmale in Z-Richtung viel schwächer sein können als ähnliche Merkmale, die in XY-Richtung erstellt wurden.

Glatte Oberfläche

Da Carbon DLS Harzmaterialien verwendet, ist die Oberflächenbeschaffenheit glasartig und kann normale Prototypen aus MJF oder SLS, die Pulver verwenden, oder FDM, das Filamente verwendet, ersetzen. Aufgrund seiner hochwertigen Oberflächenbeschaffenheit und hohen Auflösung können sowohl die äußeren als auch die inneren Details perfekt hergestellt werden. Es eignet sich auch gut für funktionale Prototypen für einen allgemeinen Überblick.

Feinere Details und hohe Präzision

Die mit Carbon DLS erzielte Schichtdicke ist sehr gering (0,001 mm) und mit dem sehr dünnen Laserstrahl ist es möglich, winzige komplexe Merkmale mit einem sehr realistischen Finish zu erzielen. Diese 3D-Drucktechnologie ermöglicht auch die Herstellung kleiner Teile mit hoher Auflösung sowie größerer Teile mit einer Größe von bis zu zwei Metern unter Beibehaltung hoher Präzision und enger Toleranzen.

Keine Materialverschwendung

Das nach der Herstellung des Teils abgelassene CLIP-Harz kann ohne Verschwendung wiederverwendet werden. Im Vergleich zum Abfall, der durch MJF oder SLS entsteht, ist der Materialabfall, der durch Carbon DLS entsteht, vernachlässigbar und ebenfalls ein Schlüsselfaktor bei der Wahl der richtigen 3D-Drucktechnologie.

Lebensmitteltaugliche und biokompatible Drucke

Harze wie SIL 30, RPU 70, die in Carbon DLS verwendet werden, sind biokompatibel und einer der Hauptvorteile von Carbon DLS. Andere Technologien wie MJF verfügen nicht über die lebensmittelechten oder biokompatiblen Materialien zum Drucken, was Carbon DLS zu einer der besten Technologien zum Drucken von medizinischen Implantaten oder Lebensmittelbehältern macht.

Flexible 3D-Druckoptionen verfügbar

CLIP-Harze wie SIL 30, EPU 40, FPU 50 sind flexible Harze und verleihen dem Teil gummiartige flexible Eigenschaften. Sie sind geeignet, sogar als Funktionsteile im Echtzeitbetrieb eingesetzt zu werden.

Überlegungen zu Carbon DLS

Teuer

Carbon DLS ist eine der teuersten 3D-Drucktechnologien auf dem Markt. Im Vergleich zu MJF oder FDM, die für den Prototypenbau geeignet und günstiger sind, kann die DLS-Technologie bei Erprobungen und zahlreichen Designkorrekturen für Prototypen zu einer teuren Angelegenheit werden. Einzelne, einmalige Prototypen sind aufgrund der Kostenfaktoren für die Produktionseinrichtung auch kostspieliger.

Eingeschränkte Materialauswahl

Carbon DLS verwendet das Druckmaterial, das ziemlich einzigartig ist. Ab sofort hat es nur acht verfügbare Materialien. Außerdem sind nur wenige Farben möglich. Die Nachbearbeitung hilft jedoch dabei, dem Teil Farbe zu verleihen, macht es jedoch letztendlich zu einer kostspieligen Angelegenheit.

Carbon DLS 3D-Druckdienste von Xometry

Xometry Europe bietet Carbon DLS-Service online für On-Demand-3D-Druckprojekte an. Mit einem Netzwerk von mehr als 2.000 Partnern in ganz Europa ist Xometry in der Lage, Carbon DLS 3D-Druckteile in bis zu 5 Tagen zu liefern. Laden Sie Ihre CAD-Dateien in die Xometry Instant Quoting Engine hoch, um ein sofortiges Angebot mit verschiedenen Herstellungsoptionen für den Carbon DLS 3D-Druck zu erhalten.