Wat is 3D-printen met Digital Light Synthesis (DLS)? Een complete gids

Digital Light Synthesis (DLS) is een 3D-printtechnologie van de volgende generatie die licht en programmeerbare vloeibare harsen omzet in functionele polymeeronderdelen met fijne details. In tegenstelling tot conventionele laag-voor-laag-processen produceert Digital Light Synthesis onderdelen continu, met complexe geometrieën, gladde oppervlakken en een uniforme sterkte in alle richtingen. Dit maakt 3D-printen met koolstof via DLS een goede optie voor technische toepassingen waarvoor productieklaar onderdelen nodig zijn.

Productontwerpers en fabrikanten die het gebruik van digitale lichtsynthese met koolstof of een carbon DLS 3D-printservice, moeten inzicht hebben in het proces, de materialen, de voordelen en nadelen van deze technologie voordat ze een keuze kunnen maken voor de meest geschikte productiemethode.

Wat is 3D-printen met Digital Light Synthesis (DLS)?

Carbon Digital Light Synthesis is een additief fabricageproces waarbij gebruik wordt gemaakt van fotopolymeren. Het maakt gebruik van digitale lichtprojectie, zuurstofdoorlatende optische componenten en een hars met dubbele uitharding om driedimensionale onderdelen te vervaardigen.

De technologie is gebaseerd op het CLIP-proces (Continuous Liquid Interface Production) van Carbon. In plaats van laag voor laag uit te harden en af te pellen, worden onderdelen bij CLIP continu opgebouwd uit een reservoir met hars. Omdat de onderdelen zonder duidelijke lagen ontstaan, lijken ze veel meer op spuitgegoten onderdelen dan op typische 3D-prints.

Hoe werkt digitale lichtsynthese?

Digital Light Synthesis werkt door drie elementen te combineren: geprojecteerd UV-licht om het onderdeel vorm te geven, zuurstof om te bepalen waar de uitharding plaatsvindt, en warmte om de uiteindelijke materiaaleigenschappen te ontwikkelen. Samen zetten deze elementen vloeibare hars in vijf fasen om in componenten van productiekwaliteit:

Digital Light Synthesis bestaat uit drie componenten: geprojecteerd UV-licht om het onderdeel te definiëren, zuurstof om te bepalen waar de uitharding plaatsvindt, en warmte om de uiteindelijke materiaaleigenschappen te ontwikkelen. Samen zetten deze componenten vloeibare hars in vijf fasen om in componenten van productiekwaliteit:

• UV-beeldprojectie: Een lichtbron met hoge resolutie projecteert dwarsdoorsnedebeelden van het onderdeel door een transparant, zuurstofdoorlatend venster onder de hars. De hars stolt op de plaatsen waar het licht wordt geprojecteerd.

• Uitharding onder zuurstofcontrole: Zuurstof die door het venster stroomt, remt de uitharding af in een zeer dunne laag hars direct daarboven. Deze vloeibare grenslaag voorkomt dat het onderdeel aan het venster hecht.

• Continu groeiend onderdeel: Terwijl het licht de hars net boven dat grensvlak uithardt, wordt het bouwplatform gestaag omhoog gebracht. Er stroomt verse hars onder het onderdeel binnen, waardoor het continu groeit in plaats van in afzonderlijke lagen.

• Reiniging: Na het printen wordt het onderdeel gereinigd om eventuele niet-uitgeharde hars van het oppervlak en uit de binnenkant te verwijderen.

• Thermische nabehandeling: De meeste koolstofharsen zijn dubbel uithardende harsen. De onderdelen worden vervolgens in een industriële oven aan een vooraf bepaald thermisch uithardingsproces onderworpen. De warmte zet een tweede chemische reactie in gang, waardoor de hars uithardt en zijn fysische eigenschappen worden vastgelegd.

Belangrijkste voordelen van 3D-printen met Carbon DLS

Voordelen van het gebruik van Carbon DLS 3D-printtechnologie zijn:

• Isotrope sterkte: Sterkte in alle richtingen (X, Y, Z) zonder laaglijnen.

• Gladde oppervlakteafwerking: Onderdelen met een oppervlakteafwerking die vergelijkbaar is met die van spuitgietonderdelen en gedetailleerde onderdelen waarvoor minder nabewerking nodig is.

• Ontwerpflexibiliteit: Interne structuren, roosters, assemblages zonder gereedschap.

• Functionele materialen: Tot deze materialen behoren flexibele, slagvaste, stijve en hittebestendige harsen.

• Onderdelen voor eindgebruik: DLS kan niet alleen prototypes, maar ook onderdelen van productiekwaliteit produceren.

Veelgebruikte materialen bij Carbon Digital Light Synthesis

De materiaalkeuze is van invloed op de prestaties van de onderdelen. Koolstofharsen zijn zo samengesteld dat ze aan bepaalde technische eisen voldoen:

Toepassingen van Digital Light Synthesis

Digital Light Synthesis ondersteunt toepassingen in diverse productiesectoren:

• Automotive: Op maat gemaakte behuizingen, interieuronderdelen, klemmen, connectoren en functionele prototypes.

• Medische hulpmiddelen: behuizing, chirurgische geleider en patiëntspecifiek onderdeel.

• Consumentenproducten: inlegzolenvoor schoenen, beschermingsmiddelen, wearables en ergonomische ontwerpen.

• Industriële apparatuur: beugels, bevestigingselementen, afdichtingen en onderdelen met een complexe geometrie.

Digitale lichtsynthese versus traditioneel 3D-printen

DLS onderscheidt zich van conventionele SLA vooral door de continue uithardingsmethode en de materialen die op twee manieren uitharden.

Geen van beide processen is geschikt voor elk project; de juiste keuze hangt af van het materiaal, de geometrie, het volume, de toleranties en de kosten.

Beperkingen en ontwerpoverwegingen

Er zijn verschillende nadelen aan de DLS-technologie waarmee potentiële fabrikanten rekening moeten houden voordat ze voor een dergelijke optie kiezen:

• Afmetingen van het onderdeel: Het bouwvolume bepaalt de maximale afmetingen die kunnen worden geproduceerd; daarom moeten grote onderdelen in kleinere onderdelen worden opgesplitst.

• Nabehandeling: Er isextra tijd en geld nodig voor aanvullende was- en thermische uithardingsprocessen.

• Materiaalbeperkingen: De beschikbare eigenschappen zijn afhankelijk van compatibele harsformulatiesystemen.

• Kosten bij grote productievolumes: Bij grote productievolumes is spuitgieten voordeliger.

CNC-bewerking kan de voorkeur genieten wanneer metalen onderdelen, specifieke technische kunststoffen of zeer nauwe toleranties van essentieel belang zijn.

Waarom zou u kiezen voor de Carbon DLS 3D-printservice van Norck?

Om het volledige potentieel van Digital Light Synthesis te benutten, zijn de juiste hars, de juiste oriëntatie van de onderdelen en ontwerpen nodig die compatibel zijn met het proces. De Carbon DLS 3D-printservice van Norck combineert Carbon-technologie met technische ondersteuning, waaronder feedback op het gebied van ‘design-for-manufacturing’ (DFM) en advies over materialen. Omdat Norck ook CNC-bewerking en andere productiemethoden aanbiedt, kan ons team voor elk onderdeel het beste proces aanbevelen.

Samenvatting

Digital Light Synthesis maakt gebruik van continue onderdeelvorming en dubbelhardende technische harsen, in combinatie met ontwerpflexibiliteit, om polymeeronderdelen te vervaardigen die dezelfde prestaties leveren als spuitgegoten onderdelen. Van complexe prototypes tot productie voor eindgebruik: Digital Light Synthesis biedt fabrikanten een snellere weg naar functionele onderdelen zonder dat er matrijzen nodig zijn.

Klaar om aan je Carbon DLS-project te beginnen? Upload je CAD-bestand naar Norck en vraag een offerte aan voor Carbon DLS 3D-printen, inclusief DFM-feedback en materiaalaanbevelingen van onze ingenieurs. Vraag een offerte aan of neem vandaag nog contact met ons op om uw project te bespreken.