Design-Tipps für den Carbon DLS™ 3D-Druck

Ihr 3D-Modell muss für das Verfahren optimiert werden. Die folgenden Punkte werden bei der Konstruktion für den Carbon DLS™ 3D-Druck als wesentlich angesehen.

Die Carbon DLS™ (Digital Light Synthesis) 3D-Drucktechnologie kombiniert Continuous Liquid Interface Production (CLIP) mit programmierbaren Flüssigharzen. CLIP verwendet Photopolymerisation, um Festkörper mit glatten Oberflächen herzustellen. Bei diesem Herstellungsverfahren wird ein lichtempfindliches Harz mittels UV-Licht ausgehärtet und in die gewünschte Form entsprechend eines CAD 3D-Modells gebracht.

In diesem Verfahren kommt ein Behälter mit flüssigem Photopolymerharz zum Einsatz. Ein Teil des Behälterbodens besteht aus einem UV-durchlässigen Material. Ein Mikrospiegelarray (DMD) reflektiert das UV-Licht. Das Mikrospiegelarray wird als dynamisch verstellbare Maske eingesetzt und besteht aus mikroskopisch kleinen Spiegeln, die auf einem Halbleiterchip in einer Matrix angeordnet sind. Schnelles Umschalten dieser Spiegel zwischen Linsen lenkt das Licht auf das Polymerharz im Resinbehälter und legt so die Stellen fest, an welchen das Harz in der jeweiligen Schicht ausgehärtet wird.

Das ausgehärtete Werkstück steigt langsam nach oben, neues Harz fließt unter das Bauteil und hält dabei den Kontakt mit der Unterseite des Teils aufrecht. Eine sauerstoffdurchlässige Membran erzeugt unter dem Harz eine beständige Grenzschicht. So wird verhindert, dass das Harz direkt mit dem Fenster in Berührung kommt. Dieser Vorgang läuft kontinuierlich weiter und kann Objekte bis zu 100-mal schneller herstellen als andere kommerzielle 3D-Druckverfahren.

Das Carbon DLS-Verfahren kann Teile mit verblüffenden mechanischen Eigenschaften und exzellenter Oberflächengüte herstellen. Geometrien, die früher noch als unmöglich angesehen wurden, lassen sich mit Hilfe dieser Technologie problemlos herstellen. Um die Vorteile dieser Technologie voll ausschöpfen zu können, sollten Ihre 3D-Modelle jedoch für dieses Verfahren optimiert werden. Die folgenden Punkte sollten bei der Konstruktion von Modellen für den Carbon DLS™ 3D-Druck unbedingt beachtet werden.

Druckbereich

Der Druckbereich legt die Größe der druckbaren Teile fest. Das Druckvolumen ist abhängig von der Auflösung des verwendeten Projektors. Je näher der Projektor am Fenster ist, desto höher ist die Auflösung, was wiederum die Druckfläche verringert. Typischerweise beträgt das Standarddruckvolumen 188 x 117 x 325 mm. Die besten Skaleneffekte in der Produktion bieten jedoch Teile mit 50,8 x 25,4 x 76,2 mm.

Toleranzen und Spaltmaß

Damit Ihre 3D-gedruckten Teile korrekt gedruckt werden, sollten beim Entwurf der 3D-Modelle unbedingt die richtigen Toleranzen berücksichtigt werden. Die Toleranzen hängen von mehreren unterschiedlichen Faktoren ab, unter anderem von:

  • der Größe des Druckers
  • Einschränkungen durch das Druckmaterial
  • Einschränkungen durch das Druckbett

Folgende Größen benötigen Toleranzangaben: Schichtdicke, Wanddicke, Details, Spaltmaß, Rohmaß und Genauigkeit. Die folgende Tabelle enthält allgemeine Toleranzwerte:

Parameter Toleranz
Schichtdicke 0,001 mm
Spaltmaß 0,6 mm
Genauigkeit +0,3% oder -0,3%
Wanddicke 1,0 mm

Orientierung

Das Teil sollte immer ausgerichtet werden, um hervorstehende Merkmale und vorspringende Details zu optimieren und gleichzeitig die Höhe und den Bedarf für Supportstrukturen zu minimieren. Zusätzliche Stützstrukturen können jedoch erforderlich sein, um das Bruchrisiko während des Drucks zu verringern.

Support

Die Stützstruktur sollte aus dem gleichen Material gefertigt werden wie das Objekt selbst. Sie sollte möglichst so geformt werden, dass sie leicht von Hand entfernt werden kann und möglichst wenige Nachbearbeitungsschritte notwendig sind. Aufgrund der eingeschränkten Auswahl an Nachbearbeitungsmethoden können gestützte Bereiche bei Materialien wie EPX und elastischem Polyurethane sichtbar bleiben.

Kehlen und Ausrundungen

Ausrundungen können die Beanspruchung der Teile verringern und sorgen stets für einen gleichmäßigen Übergang zwischen den Merkmalen. Daher ist ihr Einsatz sehr empfehlenswert.

Zusammenfassung

Bei Xometry Europe bieten wir durch unser weitreichendes Netzwerk aus Herstellern Carbon DLS™ 3D-Druck für verschiedene Materialien an. Nachdem Sie Ihr Modell mit Hilfe dieser Tipps optimiert haben, können Sie es auf unserer Plattform für Sofortangebote hochladen und innerhalb von wenigen Sekunden ein Preisangebot erhalten.

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