3D tisk nabírá raketovou rychlost

Metoda CLIP je společným vynálezem několika vědců, kteří nyní stojí v čele startupové firmy Carbon3D zaměřené na využití této technologie. Podle nich je tento systém „kapalného 3D tisku“ 25krát až 100násobně rychlejší než u konkurenčních systémů.
„Je-li prováděna stereolitografie pomocí okna propustného pro kyslík, je možná kontinuální výroba s kapalinovým rozhraním (CLIP) díky vytvoření "mrtvé zóny" obsahující kyslík, tenkou vrstvu nevytvrzené kapaliny mezi oknem a vytvrzeným povrchem dílu", charakterizují základní princip metody její tvůrci. Technologii lze podle nich aplikovat na výrobu objektů v širokém rozsahu velikostí od miniaturních prvků o Ø 50 μm až po komplexní díly o objemu větším než 25 cm.
Využívá rovněž fotocitlivou pryskyřici a působení laseru, ale na rozdíl od podobných technik, které vykonávají tento proces skládáním vrstvy po vrstvě, využívá CLIP laserové světlo jiným způsobem: spolu s kyslíkem k nastartování procesu, který umožňuje, aby systém 3D tisku skutečně tisknul (resp. tvořil) ve 3 dimenzích najednou.

Vybalancování světla a kyslíku
Tiskárna využívá fotopolymerizace s UV zářením v kombinaci s kyslíkem. UV světlo spouští fotopolymeraci a kyslík ji naopak brání. Pomocí přesně zaměřeného UV záření a pečlivým vyrovnáváním vzájemného působení a ovlivňování světla a kyslíku, vytváří CLIP kontinuálně objekty v nádržce pryskyřice, kde postupně v určených místech dochází k tuhnutí pryskyřice. Stavební platforma ve vrchní části pak postupně vyzvedává vytisknutý objekt z nádoby. Tato technologie jde podle tvůrců mnohem dál a překračuje dosavadní obvyklá omezení běžného 3D tisku. Nabízí nebývalou rychlost, kvalitu i možnosti.
Systém CLIP používá transparentní a pro kyslík propustné okno, což umožňuje řídit množství kyslíku a laserového světla dopadajícího na pryskyřici v tekutém stavu. Firma tvrdí, že tiskárna nabízí tak jemné ovládání expozice kyslíku, že může být použit k vytvoření mikroskopických míst (v řádech desítek mikronů), která budou vystavena či odstíněna vůči jeho působení. Mezitím může laser posouvající se po povrchu vytvrzovat bodové oblasti, které nejsou vystaveny působení kyslíku.
Přesné informace o tom, jak toho dosáhnout, Carbon3D tají, tyto údaje i detailní způsob technologie prozradil jen několika lidem, aby si zajistil jejich investice ve výši 41 mil. dolarů pro rozvoj firmy.

3D tisk s rychlostí formule 1
Tisk v takových rychlostech je velmi žádoucí, a pokud se podaří technologii CLIP přetransformovat z ověřeného výzkumu do podoby komerčního produktu, mohlo by to skutečně změnit pravidla hry a odstartovat revoluci ve výrobě prototypů. Firmě se podařilo najít niku v segmentu něčeho, co je skutečně užitečné v každodenním zpracovatelském průmyslu. Právě komerční kvalita bude jedním z rozhodujících faktorů, které mohou této technologii otevřít cestu k úspěchu. A podle výrobce má k tomu dobré předpoklady: Tradičně vyrobené 3D tištěné díly jsou často notoricky nekonzistentní a mechanické vlastnosti dané součástky se mohou lišit v závislosti na směru, v němž byly části vytištěné v důsledku přístupu skládání vrstvy po vrstvě. Části tištěné pomocí technologie CLIP jsou naproti tomu mnohem více podobné svou strukturou vstřikovaným dílům. CLIP vytváří konzistentní a předvídatelné mechanické vlastnosti, vytváří části s hladkým vnějším povrchem a pevné uvnitř.

Rychlost výroby prostřednictvím technologií typu aditive manufacturing je závislá na různých faktorech, ale zatímco tradiční 3D tisk trvá hodiny nebo dokonce dny, CLIP je 25 až 100krát rychlejší. Firma Carbon3D se to rozhodla demonstrovat na základě praktických testů zadaných třetí straně a zadala porovnávací testy technologie CLIP „tváří v tvář“ proti vedoucí komerční tiskárně v každé kategorii technologie 3D tisku. V rámci testu se tiskárny musely vypořádat s úkolem vyrobit složitý objekt o Ø ca 51 mm (podobný jako na obrázku na levé straně), který není možné zhotovit pomocí tradičních výrobních technologií. Výsledky jsou uvedeny v následujícím přehledu:

 

Publikováno: 10. 8. 2015 | Počet zobrazení: 2315 497