Carbon DLS 3D プリント:テクノロジーの概要

カーボン DLS (デジタル光合成) は、3D プリントの VAT 重合カテゴリに属します。デジタル光投影、酸素透過光学系、プログラム可能な液体樹脂を使用して、最終用途の耐久性、解像度、および表面仕上げを備えた製品を作成します。

この技術は、Carbon 独自の CLIP 樹脂 (Continuous Liquid Interface Production) とともに、マス カスタマイゼーションやオンデマンド在庫など、以前は不可能で複雑だった製品設計への道を開きます。 Carbon DLS テクノロジーにより、企業はこれまで不可能と考えられていた革新的な製品を市場に投入できます。

Carbon DLS はどのように機能しますか?

カーボン DLS プロセスでは、投影された UV レーザーを使用して液体プラスチック樹脂を硬化させて固体にします。レーザー (5) は、下から酸素透過性ウィンドウ (3) を通してレジンのリザーバーに投射されます。 UV 画像のレイヤー シーケンスがレジン (2) に投影され、ビルド プラットフォーム (1) が上昇する間にパーツが固化します。このプロセスは、連続液体界面生成 (CLIP) と呼ばれます。

• ステップ 1 – 硬化していない樹脂の薄い液体層が、酸素透過窓と印刷部分の間に配置され、「デッド ゾーン」と呼ばれます (4)。
• ステップ 2 – デッド ゾーンを通過する光は、ウィンドウ上のパーツを硬化させることなく、その上の樹脂を硬化させます。硬化した樹脂の下の未硬化樹脂のこの連続的な流れは、印刷が進行するにつれて続くため、連続液体界面と呼ばれます。
• ステップ 3 – 部品を印刷した後、オーブンで焼きます。加熱により樹脂内で化学反応が誘発され、パーツの機械的特性が向上します。

この非常に中断のないプロセス (ステップ 2) が、Carbon DLS を他のバット重合技術と区別するものです。

カーボン DLS 3D プリントの材料

カーボン DLS に最も広く使用されている素材の中で、Xometry は以下を提供します:

• 硬質プラスチック:CE 221、UMA 90、DPR 10、EPX 82、FPU 50、RPU 70 など
• ゴム状プラスチック:EPU 40、SIL 30 など

カーボン DLS テクノロジーの利点

Carbon DLS をスタンドアロンにする最も重要な要素は次のとおりです。

複雑なデザインも簡単に実現

カーボン DLS 技術はサポート構造を生成しますが、SLS や MJF のようなパウダー ベッド フュージョンとは異なり、樹脂を使用するため、複雑な設計に適しています。樹脂を使用することでデザインに流動性が与えられ、複雑なデザインや複雑な内部機能を実現するのに役立ちます。 CNCのような従来の機械加工でも実現できない複雑なデザインのほとんどは、カーボンDLSで可能です。

実際、この 3D プリント技術により、製造可能性を犠牲にすることなく、アンダーカットと完全に真っ直ぐな壁を作成できます。さらに、Carbon DLS に特有の格子構造の製造により、エンジニアは製品を再設計できます (たとえば、靴のフォームを格子設計に置き換えることができます)。

良好な機械的特性

カーボン 3D プリントが、ステレオリソグラフィー (SLA) や PolyJet などの同様のプロセスでプリントされたものと異なる点は、レジンには、休眠中のエポキシまたはウレタンを活性化する二次熱ステップがあり、UV 硬化のみよりもはるかに強力な部品を作成することです。さらに、DLS プロセスは継続的であり、ほとんどのアディティブ マニュファクチャリングのようにレイヤーごとに停止することはありません。これにより、部品に等方性特性が与えられ、方向に関係なく強度が一定になります。これは、Z 方向のフィーチャが XY 方向に構築された同様のフィーチャよりもはるかに弱い可能性がある熱溶解積層造形 (FDM) などのプロセスよりも大きな利点です。

滑らかな表面仕上げ

Carbon DLS は樹脂材料を使用するため、表面仕上げはガラスのようになり、粉末を使用する MJF や SLS やフィラメントを使用する FDM から作成される通常の試作品を置き換えることができます。最高品質の表面仕上げと高精細度により、外部および内部の詳細を完璧に作成できます。また、概要を把握するための機能プロトタイプにも適しています。

より細かいディテールと高精度

カーボン DLS で得られる層の厚さは非常に薄く (0.001mm)、非常に薄いレーザー ビームを使用することで、非常にリアルな仕上がりで微細で複雑な形状を得ることができます。この 3D プリント技術により、高精度と厳しい公差を維持しながら、高解像度の小さな部品だけでなく、最大 2 メートルのサイズの大きな部品も作成できます。

材料を無駄にしない

パーツ製作後に排出されるCLIPレジンは無駄なく再利用できます。 MJF または SLS によって生成される廃棄物と比較して、Carbon DLS によって生成される材料の廃棄物はごくわずかであり、適切な 3D プリント技術を選択する際の重要な要素でもあります。

食品グレードおよび生体適合プリント

カーボン DLS で使用される SIL 30、RPU 70 などの樹脂は生体適合性があり、カーボン DLS の主な利点の 1 つです。 MJF のような他の技術には、印刷する食品グレードや生体適合性の材料がないため、Carbon DLS は医療用インプラントや食品容器の印刷に最適な技術の 1 つになっています。

利用可能な柔軟な 3D プリント オプション

SIL 30、EPU 40、FPU 50 などの CLIP 樹脂は柔軟な樹脂であり、部品にゴムのような柔軟な特徴を与えます。リアルタイム操作の機能部品としても使用できます。

カーボン DLS に関する考慮事項

高い

Carbon DLS は、市場で最も高価な 3D プリント技術の 1 つです。プロトタイピングに適しており安価な MJF や FDM と比較して、DLS テクノロジーは、プロトタイプの試行や多数の設計修正の場合、高価な問題になる可能性があります。単一の 1 回限りのプロトタイプも、生産セットアップのコスト要因により、よりコストがかかります。

厳選された素材

カーボン DLS は非常にユニークなプリント素材を使用しています。現在、利用可能な素材は 8 つだけです。さらに、数色しか使用できません。ただし、後処理はパーツに色を付けるのに役立ちますが、最終的にはコストがかかります。

Xometry の Carbon DLS 3D プリント サービス

Xometry Europe は、オンデマンド 3D プリント プロジェクト向けにオンラインで Carbon DLS サービスを提供しています。 Xometry はヨーロッパ中に 2,000 を超えるパートナーのネットワークを持ち、Carbon DLS 3D プリント部品を最大 5 日で配送できます。 CAD ファイルを Xometry Instant Quoting Engine にアップロードして、Carbon DLS 3D プリントで利用可能なさまざまな製造オプションの即時見積もりを取得します。