Slik fungerer DLP-teknikken

dlp_technology

DLP, eller Digital Light Processing, ble oppfunnet av Larry Hornbeck hos Texas Instruments allerede i 1987. Det er en additiv fremstillingsmetode som minner om stereolitografi, SLA. Begge teknikkene bygger på anvendelsen av flytende polymerer som materiale, men i stedet for å benytte en laser for å eksponere og herde, så bruker man en projektor. Denne er ikke helt ulik en bildeprojektor som benyttes for presentasjoner eller filmfremvisning.

Før vi satte sammen denne artikkelen har vi snakket med Pär Nobring, administrerende direktør og deleier hos EnvisionTECs svenske agent r.a.p.s., basert i Landskrona. Vi vil påpeke at det finnes flere 3d-printerutviklere som arbeider med DLP-teknikk, men ingen har et så omfattende maskinprogram som EnvisionTEC.

I en DLP-maskin sitter det en såkalt Digital Micromirror Device. Denne enheten består av mikrospeil montert på en halvlederchip. Hvert mikrospeil tilsvarer en piksel. I likhet med en strømbryter så stenger DMD-enheten av eller setter på disse mikrospeilene slik at de enten reflekterer lys eller stenger av sin refleksjon.

Det er forskjell på projektorer og projektorer. I majoriteten av de mer konsumentrettede DLP-løsningene sitter det en projektortype som minner om vanlige presentasjons- eller filmprojektorer. Denne projektortypen eksponerer med diamantformede piksler, noe som kan gi dårligere oppløsning og såkalt stair stepping – der de forskjellige lagene er synlige. Men de mer industrielle løsningene benytter firkantede piksler som linjerer bedre. Tar du EnvisionTECs DLP-løsninger inngår det her dessuten en gråskalateknikk som skal utjevne lag og gi høyere oppløsning, mener foretaket.

OPPLØSNING
DLP-teknikken gir akkurat som SLA høy oppløsning. DLP-teknikken klarer oppløsninger ned til 16 x 16 x 10 mikrometer i XYZ. Projektoroptikken kan også justeres for å kontrollere oppløsningen og lagertykkelsen. Men oppløsning og detaljskarphet i det 3d-printede produktet avhenger av projektorens pikseloppløsning, optikk og lysstyrke. Selvsagt avhenger det også av hvilket materiale som benyttes.

Leverandøren EnvisionTEC benytter dessuten noe som heter ERM-teknikk, Enhanced Resolution Module, en programvare som emulerer høyere oppløsning. Så selv om minimal pikselstørrelse som genereres av DLP-teknikken ligger på 19 mikrometer, så kan ERM emulere ned til 10 mikrometer.

Teknikken gir lavt vedlikehold etter som den eneste mekaniske bevegelsen er i X-ledd. Det finnes heller ingen materialmating som kan feile. Det er også en stille produksjonsmetode. På de større maskinene kan det lukta noe fra materialet, men ikke fra de mindre maskinene på grunn av den mindre byggoverflaten.

PRODUKSJONSPROSESSEN
Avhengig av applikasjonstype så kan det styre hvordan komponenten skal plasseres i produksjonsretningen. Dette kan gjøres i en rekke ulike programmer som Materialise Magics, Netfabb og EnvisionTECs egen programvare. 3Shape har i Cam-Bridge automatisert denne prosessen, noe som kan benyttes innen forskjellige områder, men er spesialisert mot personaliserte høreapparater.

DLP-teknikken eksponerer selektivt overflaten i et væskebad med plastpolymer, oftest en akrylbasert plast med fotopolymer. I en SLA-maskin benyttes en laser som løper over eksponeringsoverflaten fra en retning, punkt for punkt. Med DLP-teknikken eksponeres hele lag samtidig, noe som gir en relativt høy produksjonshastighet. Avhengig av lagtykkelse kan produksjonshastigheten komme opp i 40 millimeter per time (basert på en lagtykkelse på 100 mikrometer). Når et lag er eksponert flyttes byggeplaten ned, eller opp, avhengig av modell, ett hakk og prosessen gjentas.

Du har også etterbearbeidelse akkurat som med SLA. Alle komponenter skal vaskes rene med isopropanol samt at man fysisk må fjerne støttemateriale.

MATERIALE
DLP-teknikken benytter først og fremst akrylbaserte materialer med fotopolymerer. Det er en stor flora av akryler der man tillsetter ulike oksyder som gjør at man kan få frem ulike materialegenskaper. Men også lyskilden spiller en rolle. Vil du bruke transparente materialer for eksempel kreves det at du bruker en UV-projektor som genererer mer energi og andre bølgelengder.

EnvisionTEC har et anseelig materialebibliotek som spenner ever anvendelsessområder som medisinteknikk, dental, casting, høreapparater, smykker og formsprøyting.

Castable er en materialeserie for casting. Her har EnvisionTEC fire materialer, med ulik hardhetsgrad og skarphet. Disse materialene er først og fremst utviklet for casting av metaller.

Moulding er en materialeserie som kan 3d-printes for å lage gummiformer for casting. Du 3d-printer masteren og lager så verktøyet i gummi.

E-Tool er et holdbart materiale for å 3d-printe formsprøytingsverkøty for ultrakorte serier. De tester foretaket har gjort viser at det går an å lage opp til 50 detaljer med dette verktøyet, hvilket er meget anvendelig når tiden er avgjørende.

Så finnes det en rekke materialer for modeller og visualisering, det finnes biokompatible materialer for ortopedi og dental, materialer som er ABS-liknende og som takler høye temperaturer. Transparente, holdbare og fleksible, med mer.
Om man skal dra noen konklusjon om hvor den største materialeforskningen skjer innen DLP-teknikken, så kan vi med stor sannsynlighet si at dette skjer innen dental, medisinteknikk og høreapparater. Her er EnvisionTECs store vekstområder.

[divider scroll_text=”]
LEVERANDØRER AV DLP-TEKNIkK
EnvisionTEC
Roland DG
Autodesk
DWS
Asiga
Rapid Shape

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *


Ny driver forbedrer Mimakis maskiner

Med den nye printerdriveren Cuttlefish får brukerne av Mimakis fullfarge 3D-printer bedre kontroll over geometri, farger og materialoverganger.

Publisert av: 

3D-printing uten manuell programmering

ABB Robotics, robotdivisjonen til det sveitsisk-svenske multinasjonale elektronikkfirmaet ABB har introdusert 3D-print programvare for sitt robotsimuleringsprogram.

Publisert av: 

Optimaliserer smykkeproduksjonen

Den amerikanske 3D-printerprodusenten 3D Systems har kunngjort en ny smykkeproduksjonsløsning for sin Figur 4 3D-utskriftsplattform. Figure 4 Jewelry, designet for det 3D-printede smykkemarkedet, består av 3D Systems maskinvare, programvare og materialer optimalisert for å gi høy nøyaktighet, rike detaljer og glatte overflater.

Publisert av: 

Mindre plast – flere brett

Et fransk selskap som heter Hexa Surfboard har investert helhjertet i design og 3D-printing av miljøvennlige surfebrett. Målet er å redusere plasten i verdenshavene.

Publisert av: 

Postnord kjøper HP 3D-printer

I Sverige 3D-printer Postnord deler og reservedeler for kunder på forespørsel. Nå styrker de sin 3D-printvirksomhet med en ny HP 3D-printer. -Med denne teknologien kan vi effektivisere hele forsyningskjeden og kutte hele distribusjonsstadier, sier Tomas Lundström, sjef for 3D i Postnord Strålfors.

Publisert av: 

PLM Group satser på programvare

PLM Group, forhandler av HP, 3D Systems og Markforged i det nordiske markedet, investerer nå ytterligere i programvare. Derfor inngår de et samarbeid med den belgiske utvikleren Materialize.

Publisert av: 

Reguleringer for 3D-printing av kroppsdeler

Artikkelen tar for seg fremskrittene til 3D-printing og dens avlegger bioprinting innen feltet medisin, og stiller spørsmål om lovreguleringer som finnes, og andre som kanskje bør komme på plass før utviklingen løper fra lovgiverne.

Publisert av: 

Bransjeekspertene spår om 2020

3D Printing Industry har spurt 80 insidere i ledende firmaer innen additiv tilvirkning om hva de tror kommer til å skje i 2020. Vi viderebringer her et utvalg av svarene, oversatt til norsk.

Publisert av: 

Pasientspesifikke stents godkjent i USA

3D-printede pasientspesifikke luftveisstents, utviklet av en lege ved Cleveland Clinic, et medisinsk senter i Ohio, har fått godkjenning fra US Food and Drug Administration (FDA).

Publisert av: 

Autodesk lager generativ design for Airbus

En av fordelene med 3D-printing teknikken er at den er i stand til å produsere former som tidligere ikke var mulig å fremstille ved tradisjonelle, subtraktive metoder. Dette gjør at ingeniører må frigjøre seg fra begrensningene som de er vant med å ha når de skal designe deler. Ved å benytte seg av programvarer fra Autodesk har Airbus tenkt nytt rundt en rekke flydeler. 

Publisert av: