Was verbirgt sich hinter der „CDB-Technologie“?

CDB steht für „Cure Depth Barrier“ (= Durchhärtetiefenbarriere). Die spezielle Technologie wurde vom MOIIN-Team entwickelt und ist mittlerweile eine eingetragene Marke.

Die Cure Depth Barrier beschreibt die minimierte Überhärtung der 3D-Druckharze in Z-Richtung – was zu einer außergewöhnlich hohen Präzision der gedruckten Objekte führt.

Die CDB-Technologie ist eine chemische Komponente, die in allen MOIIN Resins enthalten ist, aber individuell für jedes Material optimiert wurde, um die besten Ergebnisse im Druck zu erhalten.

Die CDB-Technologie reduziert die notwendige Überhärtung auf ein absolutes Minimum. So wird ohne Einbußen bei der Druckgeschwindigkeit zuverlässig höchste Präzision auch bei inneren Strukturen und Hohlräumen erzielt.

Die CDB-Technologie reduziert die notwendige Überhärtung auf ein absolutes Minimum. So wird ohne Einbußen bei der Druckgeschwindigkeit zuverlässig höchste Präzision auch bei inneren Strukturen und Hohlräumen erzielt.

Der technische Hintergrund.

Bei SLA- oder DLP-3D-Druckverfahren werden die Objekte Schicht für Schicht aus einem flüssigen Druckharz aufgebaut. Jede einzelne Schicht ist je nach Einstellungen typischerweise nur 25-100µm dick. Dadurch sind die produzierten Teile sehr detailliert und besitzen eine feine Oberflächenstruktur. Die Aushärtung des flüssigen Materials erfolgt schichtweise durch Einstrahlen von Licht bzw. UV-Strahlung.

Damit die Schichten aneinanderhaften, muss das Licht durch die gerade auszuhärtende Schicht hindurch- und in die zuvor aufgebauten Schichten hineinleuchten. Nur so können sich die letzte und vorletzte Schicht chemisch verbinden und zu einem einheitlichen Objekt heranwachsen. Dieses Phänomen nennt man Überhärtung („Overcure“). Aus den eben beschriebenen Gründen ist eine solche Überhärtung erforderlich und lässt sich nicht vollständig verhindern.

Zum Problem kann die Überhärtung allerdings dann werden, wenn in Z-Richtung, also vertikal, ein Loch bzw. ein Hohlraum in dem 3D-Modell enthalten ist. Wenn dieser Hohlraum gerade geschlossen wird, ist keine Schicht vorhanden, mit der sich die aushärtende Schicht verbinden könnte. Stattdessen strahlt das Licht in das flüssige Harz ein, und zwar in dem Bereich des 3D-Modells, in dem eigentlich ein Hohlraum sein sollte.

Das flüssige Harz wird durch das Licht gehärtet und bildet eine ungewollte Struktur im Bereich des Hohlraums. Im schlimmsten Fall werden so z. B. kleine Löcher oder Kanäle vollständig geschlossen.

Drucken mit Licht: DLP, SLA, LCD

Der moderne harzbasierte 3D-Druck beruht auf dem Prinzip der Photopolymerisation. Sprich: dem Aushärten lichtempfindlicher flüssiger Harze mithilfe einer Lichtquelle.

Hierzu taucht im 3D-Drucker eine sich vertikal bewegende Bauplattform in einen Behälter mit Flüssigharz ein, auf der das Objekt schichtweise aufgebaut wird. Je nach Verfahren wird die gesamte Schicht auf einmal (DLP) oder Punkt für Punkt (SLA) gehärtet. Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, wiederholt sich der Prozess bei minimal geänderter Höhe bis sämtliche Schichten gedruckt und zu einem Objekt fest miteinander verbunden sind. Unterscheiden tun sich die unterschiedlichen Verfahren vor allem in der Art der eingesetzten Lichtquelle. Bei der als SLA bekannten Stereolithographie wird ultraviolettes Licht über einen Laserstrahl projiziert. Das Digital Light Processing (DLP) arbeitet mit einem Videoprojektor anstelle des Lasers. Und die LCD-Technologie verwendet einen LC-Bildschirm als Pixelmaske. Betrachten wir die beiden gängigsten Verfahren, SLA und DLP, doch noch einmal etwas genauer …

MOIIN 3D-Kunststoffe bieten Ihnen hier größte Flexibilität. Die Materialien sind für offene Systeme ausgelegt und unterstützen die Druckertechnologien DLP, SLA und LCD mit 385 oder 405 nm Wellenlänge.

Stereolithographie (SLA)

Diese 3D-Drucktechnologie war die erste und wurde in den 1980er Jahren von dem amerikanischen Physiker Chuck Hull entwickelt. Bei der Stereolithographie wird UV-Licht über einen Laserstrahl projiziert, um damit das in einem Tank enthaltene flüssige Photopolymerharz zu verfestigen. Der UV-Laserstrahl zeichnet die gewünschte Form des zu fertigenden Objektes im Harz Punkt für Punkt nach und verfestigt es.

War die SLA-Technologie lange Zeit recht aufwändig und einem eher kleinen, exklusiven Nutzerkreis vorbehalten, ist sie mittlerweile deutlich preisgünstiger und benutzerfreundlicher. Die Leistung der entsprechenden 3D-Drucker hat sich erheblich verbessert, in Bezug auf die Geschwindigkeit ebenso wie auf das Druckvolumen.

Digital Light Processing (DLP)

Beim Digital Light Processing, DLP, entsteht das Objekt durch einen digitalen Lichtprozessor, der als UV-Lichtquelle dient und das lichtempfindliche Harz verfestigt. Anders als beim SLA-Verfahren wird das Harz hier nicht punkt- sondern schichtweise ausgehärtet. Bei dem Projektor im 3D-Drucker kann es sich zum Beispiel um einen Videoprojektor handeln. Seine Auflösung definiert auch die Präzision des 3D-Drucks. Da hier jede Schicht auf einmal gehärtet wird, ist die Druckgeschwindigkeit im DLP meist höher als bei anderen 3D-Druck-Verfahren.

Verwendet werden die DLP- und SLA-Technologie heute vor allem für Objekte, die hohe Detailgenauigkeit und eine besonders glatte Oberfläche aufweisen sollen.