Carbon DLS 3D-printen:technologieoverzicht

Carbon DLS (Digital Light Synthesis) behoort tot de categorie BTW-polymerisatie van 3D-printen. Het maakt gebruik van digitale lichtprojectie, zuurstofdoorlatende optica en programmeerbare vloeibare harsen om producten te creëren met duurzaamheid, resolutie en oppervlakteafwerking.

Deze technologie, samen met Carbon's exclusieve CLIP-harsen (Continuous Liquid Interface Production), maakt de weg vrij voor productontwerpen die voorheen onmogelijk en complex waren, inclusief massaaanpassing en on-demand inventaris. De Carbon DLS-technologie stelt bedrijven in staat om innovatieve producten op de markt te brengen die nooit voor mogelijk werden gehouden.

Hoe werkt Carbon DLS?

Bij het Carbon DLS-proces wordt een vloeibare kunststofhars uitgehard tot een vaste stof met behulp van een geprojecteerde UV-laser. De laser (5) wordt van onderaf door een zuurstofdoorlatend venster (3) in het reservoir van de hars geprojecteerd. De laagvolgorde van de UV-beelden wordt geprojecteerd op de hars (2) en het onderdeel stolt dienovereenkomstig terwijl het bouwplatform (1) omhoog komt. Dit proces wordt Continuous Liquid Interface Production (CLIP) genoemd.

• Stap 1 – Een dunne vloeibare laag niet-uitgeharde hars wordt tussen het zuurstofdoorlatende venster geplaatst en het printgedeelte wordt de 'dode zone' (4) genoemd.
• Stap 2 – Het licht dat door de dode zone gaat, hardt de hars erboven uit zonder het onderdeel op het raam uit te harden. Deze continue stroom van niet-uitgeharde hars onder de uitgeharde hars gaat door naarmate de afdruk vordert en vandaar de naam, continue vloeistofinterface.
• Stap 3 – Nadat het onderdeel is geprint, wordt het gebakken in een oven. Verwarming veroorzaakt een chemische reactie in de hars die de mechanische eigenschappen van het onderdeel verbetert.

Dit zeer ononderbroken proces (stap 2) is wat Carbon DLS onderscheidt van andere Vat-polymerisatietechnologieën.

Materialen voor Carbon DLS 3D-printen

Een van de meest gebruikte materialen voor Carbon DLS, Xometry biedt:

• Stijve kunststoffen:zoals CE 221, UMA 90, DPR 10, EPX 82, FPU 50, RPU 70
• Rubberachtige kunststoffen:zoals EPU 40, SIL 30

Voordelen van Carbon DLS-technologie

Als je naar Carbon DLS komt, zijn dit de belangrijkste factoren die het op zichzelf staand maken.

Complexe ontwerpen zijn gemakkelijk te realiseren

Hoewel Carbon DLS-technologie ondersteuningsstructuren produceert, is het goed voor complexe ontwerpen omdat het harsen gebruikt in tegenstelling tot zijn tegenhangers van poederbedfusie zoals SLS en MJF. Het harsgebruik geeft vloeibaarheid aan het ontwerp, wat helpt bij het bereiken van complexe ontwerpen en complexe interne kenmerken. De meeste complexe ontwerpen die zelfs met conventionele bewerkingen zoals CNC niet kunnen worden bereikt, zijn mogelijk met Carbon DLS.

Deze 3D-printtechnologie maakt het inderdaad mogelijk om ondersnijdingen en perfect rechte wanden te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de maakbaarheid. Bovendien stelt de productie van roosterstructuren, die uniek is voor Carbon DLS, ingenieurs in staat om producten opnieuw te ontwerpen (roosterontwerp kan bijvoorbeeld schuim in schoenen vervangen).

Goede mechanische eigenschappen

Wat Carbon 3D-prints onderscheidt van degenen die zijn geprint met vergelijkbare processen zoals Stereolithography (SLA) of PolyJet, is dat de hars een secundaire thermische stap heeft die slapende epoxy's of urethanen activeert, waardoor onderdelen veel sterker zijn dan alleen UV-uitharding. Bovendien is het DLS-proces continu, zonder laag voor laag te stoppen, zoals bij de meeste additieve fabricage. Dit geeft de onderdelen isotrope eigenschappen, wat betekent dat de sterkte consistent is, ongeacht de oriëntatie. Dit is een aanzienlijk voordeel ten opzichte van processen zoals Fused Deposition Modeling (FDM), waarbij kenmerken in de Z-richting veel zwakker kunnen zijn dan vergelijkbare functies die in de XY-richting zijn gebouwd.

Gladde oppervlakteafwerking

Aangezien Carbon DLS harsmaterialen gebruikt, zal de oppervlakteafwerking glasachtig zijn en normale prototypes van MJF of SLS die poeder of FDM gebruiken die filamenten gebruiken, vervangen. Door de hoogwaardige oppervlakteafwerking en hoge definitie kunnen zowel de externe als interne details perfect worden geproduceerd. Het is ook goed voor functionele prototypes voor een algemeen overzicht.

Fijnere details en hoge precisie

De laagdikte die wordt verkregen door Carbon DLS is zeer gering (0,001 mm) en met de zeer dunne laserstraal is het mogelijk om minuscule complexe functies te verkrijgen met een zeer realistische afwerking. Deze 3D-printtechnologie maakt het ook mogelijk om kleine onderdelen met hoge definitie te maken, evenals grotere onderdelen tot twee meter groot, met behoud van hoge precisie en nauwe toleranties.

Geen verspilling van materiaal

De CLIP-hars die wordt afgetapt nadat het onderdeel is gemaakt, kan zonder verspilling opnieuw worden gebruikt. Vergeleken met het afval dat wordt geproduceerd door MJF of SLS, is het materiaalafval dat wordt geproduceerd door Carbon DLS verwaarloosbaar en ook een belangrijke factor bij het kiezen van de juiste 3D-printtechnologie.

Food grade en bio-compatibele prints

Harsen zoals SIL 30, RPU 70 die worden gebruikt in Carbon DLS zijn biocompatibel en zijn een van de grote voordelen van Carbon DLS. Andere technologieën zoals MJF hebben niet de voedselkwaliteit of biocompatibele materialen om te printen, waardoor Carbon DLS een van de beste technologieën is om medische implantaten of voedselcontainers te printen.

Flexibele 3D-afdrukopties beschikbaar

CLIP-harsen zoals SIL 30, EPU 40, FPU 50 zijn flexibele harsen en geven het onderdeel rubberachtige flexibele eigenschappen. Ze zijn zelfs geschikt om te worden gebruikt als functionele onderdelen in realtime operaties.

Overwegingen over Carbon DLS

Duur

Carbon DLS is een van de duurste 3D-printtechnologieën op de markt. Vergeleken met MJF of FDM, die geschikt en goedkoper zijn voor prototyping, kan DLS-technologie een dure aangelegenheid worden bij proeven en talrijke ontwerpcorrecties voor prototypes. Afzonderlijke, eenmalige prototypes zijn ook duurder vanwege de kostenfactoren voor het instellen van de productie.

Beperkte materiaalkeuze

Carbon DLS gebruikt het printmateriaal dat vrij uniek is. Vanaf nu heeft het slechts acht beschikbare materialen. Bovendien zijn slechts enkele kleuren mogelijk. Nabewerking helpt echter bij het geven van kleur aan het onderdeel, maar maakt het uiteindelijk een kostbare aangelegenheid.

Xometry's Carbon DLS 3D-printservices

Xometry Europe biedt online Carbon DLS-service voor on-demand 3D-printprojecten. Met een netwerk van meer dan 2.000 partners in heel Europa is Xometry in staat om Carbon DLS 3D-printonderdelen in maximaal 5 dagen te leveren. Upload uw CAD-bestanden naar Xometry Instant Quoting Engine om direct een offerte te ontvangen met verschillende productieopties die beschikbaar zijn voor Carbon DLS 3D-printen.