Wat is DLS 3D printen? Alles wat u moet weten

DLS 3D printen in actie
DLS 3D printen in actie
Bron: https://www.youtube.com/watch?v=O2thSsQrZUM

DLS 3D printen gebruikt licht om vloeibare hars in lagen uit te harden en zo onderdelen te maken. Hoewel dit een relatief nieuwe technologie is, heeft het al toepassingen in veel verschillende industrieën, van schoenen en auto's tot tandheelkunde. Maar hoe werkt het en wat kun je precies maken met een DLS 3D printer? Laten we dat eens uitzoeken.

DLS uitgelegd

DLS is het acroniem voor Digital Light Synthesis. Zoals de woorden al aangeven, is dit een proces waarbij licht wordt gebruikt om specifieke onderdelen te produceren op basis van een digitaal of 3D-computermodel. Digitaal licht wordt idealiter geproduceerd door speciale optische apparaten die bestaan uit microscopische spiegels die speciaal zijn gerangschikt om licht te reflecteren en te projecteren.

Digitale lichtsynthesetechnologie houdt in dat deze optische apparaten worden gebruikt voor fabricage. Dit fabricageproces werd oorspronkelijk ontwikkeld rond 2014 als een manier om onderdelen te maken op een 3D-printer. Sindsdien is DLS uitgegroeid tot een van de meest innovatieve technologieën voor 3D-printen.

DLS 3D printen

Zoals gezegd is DLS 3D printen het gebruik van digitale lichtsynthese om onderdelen te maken op een 3D printer. Het belangrijkste onderdeel van dit proces is een lichtgevoelige hars. Dit is een type hars dat kan uitharden wanneer het wordt blootgesteld aan UV-licht.

Om te begrijpen hoe dit werkt, nemen we de onderdelen van een typische DLS 3D printer, de gebruikte materialen en meer door.

DLS 3D printer

Een DLS 3D printer bestaat uit de volgende onderdelen: UV-lichtmotor of -bron, een zuurstofdoorlatend venster (scherm) en het bouwplatform of de bouwplaat.

  • De lichtmachine is waar het licht vandaan komt om de contouren van het onderdeel te traceren. Tijdens het DSL 3D printproces wordt dit licht door het zuurstofvenster van onderaf geprojecteerd op een reservoir met vloeibare hars. Het licht zal dan slechts een dun laagje hars uitharden.
  • Het zuurstofdoorlatende venster is een ruimte tussen het onderdeel dat wordt geprint en de lichtbron. Het laat kleine hoeveelheden zuurstof door en creëert een gebied boven het oppervlak dat een "dode zone" wordt genoemd. In dit gebied blijft de hars vloeibaar terwijl de hars erboven uithardt bij blootstelling aan UV-licht.
  • Het bouwplatform is het bovenste deel van de DLS 3D printer dat dient om het geprinte onderdeel vast te houden totdat de productie voltooid is. Het komt meestal omhoog terwijl het onderdeel 3D geprint wordt, waardoor het uitgeharde deel uit de vloeibare hars wordt getrokken.

Carbon DLS 3 D afdrukken

In de wereld van DLS 3D printen wordt het meestal koolstof DLS 3D printen genoemd. Dat komt omdat het proces koolstofmaterialen gebruikt om producten te maken. Koolstof biedt verschillende voordelen, zoals uitzonderlijk gladde oppervlakken. Het biedt ook onderdelen met uitstekende mechanische eigenschappen door de hele structuur heen. Dit is hoe het werkt:

  • Aan het begin van het DLS 3D printproces wordt het bouwplatform of de bouwplaat in de hars gedompeld. De lichtbron projecteert vervolgens de omtrek van het onderdeel door de zuurstof, waardoor slechts een dunne laag boven de "dode zone" uithardt.
  • Het bouwplatform beweegt dan langzaam omhoog om het uitgeharde onderdeel uit het vat met vloeibare hars te trekken, geleidelijk terwijl de andere lagen hars verder uitharden.
  • Als het afdrukken klaar is, wordt het onderdeel verwijderd en schoongemaakt om overtollig hars te verwijderen. De ondersteunende structuren worden ook verwijderd.
  • Het gereinigde onderdeel wordt, indien nodig, naar een oven gebracht waar het door middel van geforceerde circulatie wordt uitgehard. Dit kan 4 tot 13 uur duren.
  • Na het uithardingsproces kan het onderdeel gecoat worden met een materiaal naar keuze, hoewel dit vaak niet nodig is.

Koolstof DLS-materialen

DLS 3D printen is een vorm van vatpolymerisatietechniek. Dat betekent dat er lichtgevoelige materialen worden gebruikt om onderdelen of materialen te maken die reageren op licht. DLS-materialen die vandaag de dag worden gebruikt zijn onder andere: stijve en flexibele of elastomere polyurethanen, epoxy, cyanietesters en siliconen.

  • Sommige DLS-materialen zijn bestand tegen hitte en chemicaliën of schokken, terwijl andere beter zijn in het absorberen van trillingen of het weerstaan van scheuren. Op basis van de eigenschappen van elk materiaal wordt de beste toepassing bepaald.
  • Cyanietesters zijn bijvoorbeeld het meest geschikt voor onderdelen die worden gebruikt bij hoge temperaturen en in corrosieve omstandigheden, omdat het materiaal bestand is tegen hitte en corrosieve chemicaliën.
  • Polyurethanen, verkrijgbaar in zowel stijve als flexibele versies, behoren tot de meest gebruikte materialen voor DLS 3D printen. Ze zijn bestand tegen schokken en scheuren en flexibel genoeg om trillingen te absorberen.
  • Silicone, met zijn biocompatibele eigenschappen, wordt meestal gebruikt om wearables te maken. Het is ook bestand tegen scheuren en andere omstandigheden zoals impact.
Carbon DLS 3D printer onderdelen afgebeeld
Carbon DLS 3D printer onderdelen afgebeeld
Bron: https://www.researchgate.net

Koolstof-DLS vs. SLA

Carbon DSL 3D printen maakt gebruik van een proces dat lijkt op SLA 3D printen, stereolithografie genaamd. Er zijn echter een paar subtiele verschillen die elk 3D proces uniek maken en het meest geschikt voor het maken van verschillende onderdelen.

  • Ten eerste is 3D printen met koolstof, in tegenstelling tot SLA, een continu proces: de hars stroomt continu in de zone boven het zuurstofvenster, terwijl de lichtbron de hars continu uithardt totdat het onderdeel volledig geprint is, zonder pauze.
  • SLA daarentegen verhardt het te printen onderdeel laag voor laag. Hierdoor is DLS 3D printen een snellere methode om onderdelen te printen. Het betekent ook onderdelen met gladdere oppervlakken en consistente mechanische eigenschappen.
  • DLS 3D printen, gebaseerd op het feit dat het koolstofmaterialen gebruikt, produceert onderdelen die waterdicht zijn, naast andere voordelen zoals structuurconsistentie. Dit is nuttig in veel toepassingen zoals auto's en schoenen.

Over het algemeen heeft DLS 3D printen verschillende voordelen ten opzichte van SLA printen: het maakt onderdelen met een hoge mechanische sterkte en uitstekende afwerkingen, waardoor het geschikt is voor verschillende toepassingen, inclusief de meest veeleisende.

Omdat het een continu proces is, is DLS printen ook een van de snelste en nauwkeurigste methodes om 3D objecten te printen. Dat gezegd hebbende, heeft het ook nadelen. Een daarvan is dat het een kostbaar proces blijft, zowel qua materialen als qua printerkosten.

Conclusie

DLS 3D printen biedt snelheid en nauwkeurigheid bij het produceren van onderdelen, zowel prototypes als onderdelen voor eindgebruikers. Dat komt bovenop de mogelijkheid om complexe onderdelen te ontwerpen. Vandaag de dag wordt het gebruikt in verschillende industrieën, zoals de auto-industrie, de medische sector, de elektronica, sportartikelen en nog veel meer.

Inhoudsopgave
Laatste berichten
Neem contact met ons op
nl_NLDutch