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Was ist Carbon DLS (Digital Light Synthesis)?

Carbon Digital Light Synthesis (Carbon DLS) ist ein bahnbrechendes flüssigharzbasiertes 3D-Druckverfahren, das digitale Lichtprojektion, sauerstoffdurchlässige Optiken und technisch hochwertige Materialien nutzt, um polymere Bauteile mit außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften, Auflösung und Oberflächengüte herzustellen. Das Carbon DLS-Verfahren ermöglicht es Ingenieuren und Designern, schneller Wiederholungen durchzuführen und ihre Produkte radikal neu zu konzipieren, indem es Bauteilkonsolidierung, nicht formbare Geometrien und per Software anpassbare Lattices ermöglicht.

Das Carbon DLS™-Verfahren

Digitale Lichtprojektion: UV-Licht zur Teilegenerierung

Das Digital Light Synthesis-Verfahren basiert auf der Grundlage der bahnbrechenden Continuous Liquid Interface Production™ (CLIP™) von Carbon. CLIP ist ein photochemischer Prozess, bei dem flüssiges Kunststoffharz mit Hilfe von ultraviolettem Licht zu festen Bestandteilen ausgehärtet wird. Dabei wird Licht durch ein sauerstoffdurchlässiges Fenster in ein Reservoir mit UV-härtbarem Harz projiziert. Während eine Sequenz von UV-Bildern projiziert wird und sich die Materialbestandteile verfestigen, hebt sich die Bauplattform.

Diagramm eines gedruckten Clip
A: Bauplattform, B: Harz, C: Sauerstoffdurchlässiges Fenster, D: Tote Zone, E: Light-Engine

Sauerstoffdurchlässige Optik: Schnelles Drucken mittels der „Toten Zone“

Das Herzstück des CLIP-Verfahrens ist die „Tote Zone“ – eine dünne, flüssige Grenzfläche aus nicht ausgehärtetem Harz zwischen dem Fenster und dem zu druckenden Bauteil. Das Licht dringt durch die tote Zone und härtet das darüber liegende Harz aus, so dass sich die Bestandteile verfestigen, ohne dass das Bauteil am Fenster aushärtet. Das Harz fließt während des Druckvorgangs unter das aushärtende Teil, wodurch die „kontinuierliche Flüssigkeitsschnittstelle“ erhalten bleibt, die CLIP antreibt, und der langsame und kraftaufwendige Ablöseprozess entfällt, der bei vielen anderen harzbasierten Druckern üblich ist.

Zweifach-härtende Materialien: Durch Wärme eingestellte mechanische Eigenschaften

Herkömmliche 3D-Druckverfahren auf Harzbasis erzeugen schwache, spröde Bauteile. Carbon umgeht dieses Problem, indem eine zweite, durch Wärme aktivierbare und abgestimmte chemische Komponente in unsere Materialien eingebettet ist. Sobald ein Teil auf einem Carbon-Drucker gedruckt ist, wird es in einem Ofen gebacken. Durch die Wärme wird eine chemische Sekundärreaktion ausgelöst, durch die sich die Materialien anpassen und verfestigen, so dass sich außergewöhnlich starke Eigenschaften einstellen. Auf diese Weise entstehen hochauflösende Teile mit mechanischen Eigenschaften in Ingenieurqualität.

Links: Elastizitätsmodul, Grünling (250–280 MPa)
Rechts: Elastizitätsmodul, ausgehärtet(3800–4000 MPa)

Das Ergebnis? Isotrope Teile mit außergewöhnlicher Oberflächengüte

3D-gedruckte Teile sind gewöhnlich inkonsistent. Aufgrund des schichtweisen Verfahrens weisen herkömmliche 3D-gedruckte Materialien oft unterschiedliche Festigkeiten und mechanische Eigenschaften auf, je nachdem, in welcher Richtung sie gedruckt wurden.

Mit dem Carbon DLS™-Verfahren hingegen werden Teile mit vorhersagbaren isotropen mechanischen Eigenschaften hergestellt. Diese gedruckten Teile sind im Inneren fest wie Spritzgussteile und verhalten sich in alle Richtungen gleich. Die Auflösung und die Geschmeidigkeit unseres Prozesses – bei dem die Teile nicht bei jedem Schnitt neu positioniert werden – ermöglichen die Verwendung einer breiten Palette an Materialien, die die Anforderungen an Oberflächengüte und Detailgenauigkeit erfüllen, die für Endprodukte erforderlich sind.

Der isotrope Unterschied durch Carbon

Die isotropen Eigenschaften von Carbon sind ein Merkmal unserer zweifach-härtenden Materialtechnologie. Jede Stufe des Prozesses trägt zur mechanischen Zuverlässigkeit jedes gedruckten Teils bei.

Stufe 1: Drucken

Stufe 01: Drucken

Der isotrope Unterschied der auf der Carbon-Plattform gedruckten Teile ist teilweise auf die tote Zone zurückzuführen. In diesem kleinen Bereich verhindert eine dünne Sauerstoffschicht die Aushärtung in der Nähe des Fensters, wobei der Effekt in einem Abstand von etwa 20 µm von der Fensteroberfläche auf Null sinkt.

Das flüssige Harz beginnt entlang der Z-Achse zusammenzulaufen und auszuhärten, wenn das Licht die Sauerstoffschicht der toten Zone durchdringt.

Stufe 2: Backen

Stufe 02: Backen

Die Isotropie jedes gedruckten Teils wird durch eine thermische Aushärtungsphase verstärkt. Hier entsteht durch eine Sekundärreaktion ein molekulares Geflecht, das in alle Richtungen eine Verstärkung herbeiführt.

Völlig verdichtete Teile mit Endproduktqualität

Im Gegensatz zu 3D-Drucktechnologien mit Pulverbett-Verfahren werden mit der Carbon-Technologie vollständig dichte Bauteile hergestellt.

Pulverbettverfahren
Carbon DLS™

Warum das Carbon DLS™-Verfahren?

Beschleunigen Sie jeden Schritt der Produktentwicklung

Schnelle Design-Iterationen

Testen Sie Dutzende von Entwürfen in der Zeit, die Sie früher brauchten, um einen zu testen.

Funktionales und schnelles Prototyping

Geben Sie sich nicht mit bruchempfindlichen Prototypen zufrieden. Erwecken Sie Ihre Designs mit den besten Materialien in der Branche zum Leben und beginnen Sie sofort mit dem Testen und Verfeinern.

Skalieren bis zur Produktion

Sie können nahtlos in die Produktion übergehen und haben gleichzeitig die Möglichkeit, Ihre Designs sofort und ohne erneute Umrüstung zu überarbeiten. Eine Skalierung wurde bereits von führenden Marken wie Adidas, Specialized und Fizik umgesetzt.

Finden Sie das perfekte Design für Ihre Anwendung, nicht das Formwerkzeug

Hinterschneidungen und nicht eingezogene Wände

Die Beschränkungen der Formbarkeit gelten hier nicht. Nutzen Sie die Design-Freiheit mit Hinterschneidungen und perfekt geraden Wänden, ohne auf die Herstellbarkeit zu verzichten.

Performance-orientierte Lattices

Mit Gitterstrukturen können Sie die gewünschten Eigenschaften auf jedem Millimeter definieren. Bestimmen Sie die ideale mechanische Reaktion Ihres Produkts und nutzen Sie die Carbon Design Engine™-Software, um die richtige Lattice für Ihr Produkt zu erstellen.

Konsolidierte Bauteile

Ein einzelnes gedrucktes Teil bietet häufig eine bessere mechanische Gesamtleistung als ein zusammengesetztes Bauteil. Rationalisieren Sie die Produktion mit reduzierten SKUs und weniger Arbeitsaufwand durch Konsolidierung von Baugruppen.

Neue Ästhetik entdecken

Anpassung

Da keine Werkzeugkosten anfallen, können Sie jede Einheit zu einem Unikat machen. Bieten Sie personalisierte Designs an oder stellen Sie komplett individualisierte Produkte her.

Verschiedene Bilder von Ohrhörern

Oberflächendesign und Texturen

Erweitern Sie Ihre Produkte, indem Sie mit der Carbon-Designsoftware Texturen auf komplexe gekrümmte Oberflächen wie Griffe und Gehäuse auftragen.

Verschiedene Oberflächentexturen

Perfektionierung des Produktdesigns mit dem Carbon DLS™-Verfahren

Dank des 3D-Drucks erlebt modernes Design einen Höhenflug. Designer und Ingenieure haben die Freiheit, ihre inspirierendsten Ideen zum Leben zu erwecken, ohne die Zwänge des Formens oder Bearbeitens.

Erfahren Sie, wie das Carbon DLS™-Verfahren eine neue Welt des Designs öffnet.

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Techniker, der einen Carbon-Drucker verwendet

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Carbon 3D-Drucker

Die Drucker der L- und M-Serie und der Smart Part Washer bieten Vielseitigkeit und ermöglichen eine skalierbare Fertigung.

Materialien

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Gedruckte Materialien
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