مقدمه
کربنDLS (سنتز نور دیجیتال) به دستهی پلیمریزاسیون مخزنی پرینت سه بعدی تعلق دارد. این فرآیند از تابش نور دیجیتال، نورهای قابل نفوذ به اکسیژن و رزین های مایع قابل برنامه ریزی برای ساخت محصولاتی با دوام و همچنین دارای وضوح مناسب و پرداخت سطحی خوب استفاده می کند.
این فناوری، همراه با رزین‌های CLIP انحصاری کربن (تولید فصل مشترک مایع پیوسته)، راه را برای طراحی محصولاتی که قبلا غیرممکن و پیچیده بوده، از جمله سفارشی‌سازی انبوه و موجودی تقاضا محور، هموار می نماید. فناوری کربن DLS شرکتها را قادر می سازد تا محصولات نوآورانه ای را به بازار بیاورند که هرگز تصور نمی شد تولید آنها امکان پذیر باشد.
کربن DLS چگونه کار می کند؟
فرآیند کربن DLS شامل یک رزین پلاستیکی مایع است که با کمک تابش لیزر UV به جامد تبدیل می شود. لیزر (5) از پایین و از طریق یک پنجره ی قابل نفوذ به اکسیژن (3) به مخزن رزین تابیده می شود. با توالی لایه‌های تصاویر UV روی رزین (2) پخش شده و در حالی که پلتفرم ساخت (1) بالا می‌رود، قطعه نیز منجمد می‌شود. این فرآیند تولید فصل مشترک مایع پیوسته (CLIP) نامیده می شود.
· مرحله 1 - یک لایه ی مایع نازک از رزین فرآوری نشده میان پنجره ی نفوذپذیر نسبت به اکسیژن قرار گرفته و قطعه ی چاپ شده نیز «محدوده ی مرده» نامیده می شود (4).
· مرحله 2 - نوری که از محدوده ی مرده عبور می کند، رزین بالای آن را بدون چسباندن قطعه بر روی پنجره فرآوری می نماید. این جریان پیوسته ی رزین فرآوری نشده در زیر رزین عمل آوری شده در طی چاپ ادامه یافته و از این رو با نام فصل مشترک مایع پیوسته شناخته می شود.
· مرحله 3 – پس از اتمام پرینت، قطعه در کوره پخته می شود. حرارت دادن باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی در رزین می شود که خواص مکانیکی قطعه را نیز بهبود می بخشد.
این فرآیند بدون وقفه (مرحله 2) چیزی است که کربن DLS را از سایر فناوری های پلیمریزاسیون مخزنی متمایز می سازد.
مواد پرینت سه بعدی کربن DLS
در میان پرکاربردترین مواد کربن DLS، موارد زیر ارائه می شوند:
· پلاستیک های سخت: مانند CE 221، UMA 90، DPR 10، EPX 82، FPU 50، RPU 70
· پلاستیک های لاستیک مانند: مانند EPU 40، SIL 30
مزایای فناوری کربن DLS
هنگام استفاده از کربن DLS، این موارد جزء مهم ترین عوامل تاثیرگذار محسوب می شوند.
دستیابی آسان به طرح های پیچیده
هرچند فناوری کربن DLS سازه های پشتیبانی را تولید می‌کند، اما برای طراحی‌های پیچیده نیز خوب است؛ زیرا برخلاف همتایان گداخت بستر پودری خود مانند SLS و MJF از رزین‌ها بهره می برد. استفاده از رزین به طراحی سیالیت بخشیده و دستیابی به طرح ها و اجزای داخلی پیچیده را نیز تسهیل می کند. اکثر طرح های پیچیده ای که حتی با استفاده از ماشینکاری معمولی مانند CNC نیز نمی توان به آنها دست یافت، با کربن DLS امکان پذیر هستند.
در واقع، فناوری پرینت سه بعدی مذکور به شما این امکان را می دهد تا بدون به خطر افتادن قابلیت ساخت، زیربرش ها و دیواره های کاملا مستقیم را تولید نمایید. بعلاوه، تولید سازه های مشبک که منحصر به کربن DLS است، به مهندسان این امکان را می دهد که محصولات را بازطراحی کنند (به عنوان مثال، طراحی مشبک می تواند جایگزین فوم موجود در کفش ها شود).
سازه های مشبک تولید شده توسط کربنDLS
خواص مکانیکی خوب
چیزی که پرینت‌های سه بعدی کربنی را از پرینت‌هایی که با فرآیندهای مشابه مانند استریولیتوگرافی (SLA) یا پلی جت چاپ می‌شوند متمایز می سازد، این است که رزین دارای یک مرحله ی حرارتی ثانویه می باشد که اپوکسی‌های خفته یا یورتان‌ها را فعال نموده و قطعات را بسیار محکم‌تر از اشعه ی ماوراء بنفش فرآوری می‌کند. علاوه بر این، فرآیند DLS پیوسته بوده و مانند اکثر تولیدات افزایشی، بدون توقف لایه به لایه است. این امر به قطعات خواص ایزوتروپیک می دهد؛ به این معنی که استحکام بدون توجه به جهت گیری ثابت است. این یک مزیت قابل توجه نسبت به فرآیندهایی مانند مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) می باشد که در آن اجزای ساخته شده در جهت Z می توانند بسیار ضعیف تر از اجزای مشابه تولید شده در جهت XY باشند.
تصویر نشان دهنده ی مدول یانگ پس از فرآوری
پرداخت سطح صاف
از آنجایی که فرآیند کربن DLS از مواد رزینی استفاده می کند، پوشش سطح شیشه مانند خواهد بود و می تواند جایگزین نمونه های اولیه ی معمولی ساخته شده توسط MJF یا SLS شود که از پودر استفاده می کنند یا FDM که از فیلامنت ها بهره می برد. به دلیل پرداخت سطح با کیفیت و وضوح بالا، جزئیات خارجی و داخلی را می توان به طور کامل تولید نمود. این فرآیند همچنین برای ساخت نمونه های اولیه ی کاربردی و ارائه ی یک نمای کلی مناسب است.
پرداخت سطح صاف
جزئیات دقیق تر و دقت بالا
ضخامت لایه ی بدست آمده توسط کربن DLS بسیار کمتر است (0.001 میلیمتر) و با پرتو لیزر بسیار باریک، می توان اجزای پیچیده ی کوچکی با پرداخت بسیار واقعی را به دست آورد. این فناوری پرینت سه بعدی همچنین امکان ساخت قطعات کوچک با وضوح بالا و همچنین قطعات بزرگتر تا اندازه ی دو متر را در حالی فراهم می سازد که دقت بالا و تلرانس های دقیق را نیز حفظ می کند.
بدون اتلاف مواد
رزین CLIP که پس از ساخت قطعه تخلیه می شود، می تواند مجددا بدون هدر رفت مورد استفاده قرار گیرد. در مقایسه با ضایعات تولید شده توسط MJF یا SLS، مواد ضایعاتی تولید شده توسط کربن DLS ناچیز بوده و همین امر یک عامل کلیدی در انتخاب فناوری پرینت سه بعدی مناسب می باشد.
پرینت های مناسب مواد غذایی و زیست سازگار
رزین هایی مانند SIL 30 و RPU 70 که در کربن DLS استفاده می شوند، زیست سازگار بوده و یکی از مزایای اصلی این فرآیند محسوب می شوند. سایر فناوری‌ها مانند MJF مناسب مواد غذایی یا زیست سازگار نبوده و لذا کربن DLS یکی از بهترین فناوری‌ها برای چاپ ایمپلنت‌های پزشکی یا ظروف غذا است.
دسترسی به گزینه های پرینت سه بعدی انعطاف پذیر
رزین‌های CLIP مانند SIL 30، EPU 40 و FPU 50 رزین‌های انعطاف‌پذیر بوده و قابلیت ساخت اجزای انعطاف‌پذیر لاستیک مانند قطعات را دارند. آنها حتی برای استفاده به عنوان قطعات کاربردی در عملیات های فوری نیز مناسب هستند.
ملاحظاتی در مورد کربن DLS
گران بودن
کربن DLS یکی از گران ترین فناوری های پرینت سه بعدی موجود در بازار است. در مقایسه با MJF یا FDM که برای نمونه‌سازی مناسب و ارزان‌تر هستند، فناوری DLS در صورت آزمایش‌ها و اصلاحات طراحی متعدد برای نمونه‌های اولیه، می‌تواند به یک گزینه ی گران قیمت تبدیل شود. نمونه های اولیه ی تک نیز به دلیل عوامل مرتبط با هزینه ی نصب و راه اندازی تولید پرهزینه تر هستند.
انتخاب محدود مواد
فرآیند کربن DLS از مواد چاپی استفاده می کند که کاملا منحصر به فرد بوده و در حال حاضر فقط هشت ماده در دسترس دارد. علاوه بر این، تنها استفاده از چند رنگ امکانپذیر است. با این حال، پس پردازش به رنگ آمیزی به قطعه کمک می نماید؛ اما در نهایت امری پرهزینه تلقی می شود.
خدمات پرینت سه بعدی کربن DLS
مجموعه 3DHUB خدمات کربن DLSرا برای پروژه های پرینت سه بعدی تقاضا محور ارائه می دهد. برای دریافت هزینه ساخت می تواندی فایل قطعات خود را در داخل سایت آپلود کنید و یا جهت مشاوره با همکاران ما تماس بگیرید.
