Så fungerar DLP-tekniken

dlp_technology

DLP, eller Digital Light Processing, uppfanns av Larry Hornbeck på  Texas Instruments redan år 1987. Det är en additiv framställningsmetod som påminner om stereolitografi, SLA. Båda tekniker bygger på användningen av flytande polymerer som material, men istället för att använda en laser för att exponera och härda, så används en projektor. Denna är inte helt annorlunda jämfört med en bildprojektor som används för presentationer eller filmvisning.

Inför sammanställningen av denna fördjupning har vi talat med Pär Nobring, vd och delägare hos EnvisionTEC:s svenska återförsäljare r.a.p.s., baserade i Landskrona. Vi vill påpeka att det finns flera 3d-printerutvecklare som arbetar med DLP-teknik, men ingen har ett så omfattande maskinprogram som EnvisionTEC.

I en DLP-maskin sitter det ett så kallat Digital Micromirror Device. Denna enhet består av mikrospeglar monterade på ett halvledarchip. Varje mikrospegel motsvarar en pixel. I likhet med en strömbrytare så stänger DMD-enheten av eller sätter på dessa mikrospeglar så att de antingen reflekterar ljus eller stänger av sin reflektion.

Det är skillnad på projektorer och projektorer. I majoriteten av de mer konsumentinriktade DLP-lösningarna sitter det en projektortyp som påminner om vanliga presentations- eller filmprojektorer. Denna projektortyp exponerar med diamantformade pixlar, vilket kan ge sämre upplösning och så kallad stair stepping – där de olika lagren är synliga. Men de mer industriella lösningarna använder fyrkantiga pixlar som linjerar bättre. Tar du EnvisionTECs DLP-lösningar ingår här även en gråskaleteknik som ska jämna ut lager och skapa högre upplösning, menar företaget.

UPPLÖSNING
DLP-tekniken medger precis som SLA hög upplösning. DLP-tekniken klarar upplösningar ner till 16 x 16 x 10 mikrometer i XYZ. Projektoroptiken kan också justeras för att kontrollera upplösningen och lagertjockleken. Upplösning och detaljskärpa i den 3d-printade produkten beror dock på projektorns pixelupplösning, optik och ljusstyrka. Självklart beror det också på vilket material som används.

Leverantören EnvisionTEC använder även något som heter ERM-teknik, Enhanced Resolution Module, en programvara som emulerar högre upplösning. Så även om minimal pixelstorlek som genereras av DLP-tekniken ligger på 19 mikrometer, så kan ERM emulera ner till 10 mikrometer.

Tekniken medger ett lågt underhåll eftersom den enda mekaniska rörelsen är i X-led. Det finns heller ingen materialmatning som kan gå fel. Det är också en tyst produktionsmetod. På de större maskinerna kan det lukta något från materialet, men inte från de mindre maskinerna på grund av den mindre byggytan.

PRODUKTIONSPROCESSEN
Beroende på applikationstyp så kan det styra hur komponenten ska placeras i produktionsriktningen. Detta kan göras i en rad olika program som Materialise Magics, Netfabb och EnvisionTECs egen programvara. 3Shape har i Cam-Bridge automatiserat denna process, vilket går att använda inom olika områden, men är specialiserad mot personaliserade hörapparater.

DLP-tekniken exponerar selektivt ytan i ett vätskebad med plastpolymer, oftast är en akrylbaserad plast med fotopolymer. I en SLA-maskin används en laser som löper över exponeringsytan från ett håll, punkt för punkt. Med DLP-tekniken exponeras hela lager på en gång, vilket ger en relativt hög produktionshastighet. Beroende på lagertjocklek kan produktionshastigheten komma upp i 40 millimeter per timme (baserat på en lagertjocklek på 100 mikrometer). När ett lager exponerats flyttas byggplattan ner, eller upp, beroende på modell, ett snäpp och processen upprepas.

Du har också efterbearbetning precis som med SLA. Alla komponenter ska tvättas rent med isopropanol samt att man fysiskt behöver ta bort stödmaterial.

MATERIAL
DLP-tekniken använder främst akrylbaserade material med fotopolymerer. Det är en stor flora av akryler där man tillsätter olika oxider som gör att man kan få fram olika materialegenskaper. Men även ljuskällan spelar roll. Vill du använda transparenta material till exempel krävs det att du använder UV-projektor som genererar mer energi och andra våglängder.

EnvisionTEC har ett avsevärt materialbibliotek som spänner över användningsområden som medicinteknik, dental, gjutning, hörapparater, smycken och formsprutning.

Castable är en materialserie för gjutning. Här har EnvisionTEC fyra material, med olika hårdhetsgrad och skärpa. Dessa material är främstf framtagna för gjutning av metaller.

Moulding är en materialserie som kan 3d-printas för att göra gummiformar för gjutning. Du 3d-printar mastern och gör sedan verktyget i gummi.

E-Tool är ett hållfast material för att 3d-printa formsprutningsverktyg för ultrakorta serier. De tester företaget gjort visar att det går att göra upp till 50 detaljer med detta verktyg, vilket är mycket användbart då tiden är avgörande.

Sedan finns det en rad material för modeller och visualisering, det finns biokompatibla material för ortopedi och dental, material som är ABS-liknande och som klarar höga temperaturer. Transparenta, hållfasta och flexibla, med mera.
Om man ska dra någon slutsats av var den största materialforskningen sker inom DLP-tekniken, så kan vi med stor sannolikhet säga att detta sker inom dental, medicinteknik och hörapparater. Här är EnvisionTECs stora tillväxtområden.

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

Publicerat av: 

Dela artikeln

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att förhindra skräppost. Läs mer om hur dina kommentarsuppgifter behandlas.


PostNord startar molnbaserad 3d-portal

PostNord lanserar en molnbaserad 3d-portal där kunderna kan omvandla sin idé till 3d-utskrifter som sedan distribueras av PostNord. – Det är nästa steg för att på ett enkelt sätt göra 3d-marknaden mer tillgänglig, menar PostNord Strålfors vd Ylva Ekborn. 

Publicerat av: 

GE Additive ger bort 600 3d-skrivare

GE Additive har investerat 10 miljoner dollar för att de kommande fem åren förse skolor med 3d-skrivare. I höst levereras ytterligare 600 3d-skrivare till grundskolor i hela världen.

Publicerat av: 

RISE blir helägare av Swerea

Den svenska forskningskoncernen Swerea blir helägt av forskningsinstitutet RISE med start den 1 juli. Kunderna kommer inte att påverkas, menar Mats Lundin som är vd på Swerea. 

Publicerat av: 

3DVerkstan lär ut om förstärkta utskrifter

3DVerkstan bjuder in till after work den 20 juni om fiberförstärkta 3d-utskrifter. – Om du behöver egenskaper som hög styrka, hållfasthet och styvhet, finns det alternativ till metall, skriver 3DVerkstan.

Publicerat av: 

Ett hjärta sött som socker

Forskare från University of Illinois har utvecklat en ny typ av 3d-skrivare som kan tillverka komplexa former av sockeralkohol-lösningar. Något som kan användas för att odla biologisk vävnad.

Publicerat av: 

BMW och MIT vätskeprintar uppblåsbart material

BMW och MIT har tillsammans hittat ett sätt att ta fram material för bilars framtida interiör. – Tekniken skapar ett uppblåsbart formmaterial som ger en fingervisning om framtiden för materialdesign i stort, skriver BMW i ett pressutskick.

Publicerat av: 

Protech firar 25-årsjubileum

Den nordiska 3d-teknikleverantören Protech firar 25 år. – Vi tyckte helt enkelt att det var en cool grej som vi såg potential i, så därför valde vi att ta ett tidigt kliv in i branschen, säger en av grundarna Anders Brask.

Publicerat av: 

3D Systems släpper två metallskrivare

3D Systems lanserar två nya 3d-skrivare, en för metall och en för dentalapplikationer. – Vi tror på att dessa 3d-system kommer att bidra till expansionen av metallutskrifter, säger 3D Systems Kevin McAlea. 

Publicerat av: 

Xenter: ”Vi sneglar på bioprinting”

Xenters 3d-teknikerutbildning i Botkyrka laddar upp inför hösten med nya maskiner- samtidigt som man sneglar på möjligheterna med bioprinting. Ansökan för höstterminen stänger på måndag, 11 juni.

Publicerat av: 

De bioprintar mänskliga hornhinnor

Bioprinting kan på sikt lösa bristen på donatorer av ögonvävnad. – Det har visat sig möjligt att skriva ut hornhinnor, säger professor Che Connon från Newcastle University.

Publicerat av: