Explicación de la tecnología de la figura 3 de 4D-Systems

En un artículo anterior, explicamos cómo sigue funcionando la impresión 3D, puedes leer los detalles esta página. En este artículo nos centramos en cómo se utiliza esta tecnología en la impresora 3D de resina Figure 4 de 3D-systems. La Figura 4 es bastante similar a sus competidores. Carbon3D con su DLS (síntesis de luz digital), EnvisionTEC (ETEC) con el cDLM impresoras y C-CAT de Carima tecnología.

Vídeo de 3D-systems: Presentación de la impresora de resina Figure 3 de 4D-systems

¿Cómo funciona la Figura 3 de 4D-Systems?

En 2019, Fabbaloo escribió un artículo sobre la tecnología Figure 4, puedes leer el artículo esta página. Aunque es un artículo en profundidad, algunos detalles no se conocían ni se publicaban en ese momento. Según Fabbaloo: “La Figura 4 es uno de los productos clave de 3D Systems en la actualidad, ya que aborda las necesidades tanto de fabricación como de creación de prototipos. Utiliza el proceso SLA, en el que un láser barre el fondo de un tanque de resina para curar selectivamente el material. Esto se repite capa por capa para formar objetos completos. La Figura 4 tiene una película especial para separar la resina de la mecánica del láser y es permeable al aire. La placa construida está bloqueada por un sistema de vacío y la capa permeable permite la formación natural de una capa de aire de 10 micras en el lado húmedo de la película. Aparentemente no hay necesidad de bombear aire a través de la película”.

Imagen de Primera patente de 3D-systems (US4575330A): El nombre de la Figura 4 proviene de una de las figuras de la primera patente.

Fabbaloo continúa: “Tenía algunas preocupaciones de que la interfaz entre la capa de aire y la resina pudiera tener una forma irregular, lo que podría causar problemas de calidad al imprimir en 3D, pero resulta que no es así. La capa de aire es perfectamente plana debido a la tensión superficial y, por lo tanto, proporciona una superficie de resina perfectamente plana para que el láser impacte.

El resultado de esto es que la Figura 4 puede imprimirse en 3D de forma casi continua sin necesidad de hacer una pausa para "pelarla". Un representante de 3D Systems me dijo que el sistema es teóricamente capaz de imprimir en 3D a 100 mm verticales por hora en forma sólida, lo cual es bastante impresionante. “

Con el conocimiento actual, se puede afirmar que Sistemas 3D Figura 4 utiliza un módulo DLP de 405 nm en lugar de un láser. De acuerdo con las especificaciones de la Figura 4, utiliza un proyector HD (1920 * 1080 píxeles) con un tamaño de píxel de 65 micras. Esto da como resultado un tamaño de construcción de 142.8 * 70.2 * 196 mm (L * W * H). Las especificaciones de la fuente de luz y el módulo DLP son bastante estándar en la impresión 3D de resina. Lo que lo hace especial es que usa una membrana permeable al oxígeno en el fondo del tanque de resina. Esta membrana permitirá que el oxígeno penetre en las primeras micras de la resina y que inhibirá la reacción de polimerización. En la práctica, eso significa que las primeras micras no se solidificarán durante la impresión y la pieza se imprimirá sobre una capa líquida de resina. Eso eliminará que la parte inferior del tanque de resina se adhiera a la pieza y, por lo tanto, eliminará un paso de pelado durante la impresión. Al eliminar este paso, es posible una velocidad de impresión mucho mayor.

En el artículo publicado anteriormente sobre la impresión 3D continua, sospechamos que Carbon utiliza un tipo especial de teflón (Teflón AF 1600 o Teflón AF 2400). Se desconoce qué tipo de película utiliza 3D-systems. Algunos resienten las patentes (US20210146611A1) indican que los sistemas 3D podrían estar utilizando una película de polipropileno fundido (CPP). Pero el tipo real de película no es importante para los usuarios, siempre que funcione de manera confiable y no sea demasiado costosa.

Tabla 1: Permeabilidad al gas, incluido el oxígeno, para los grados especiales Teflon AF 1600 y Teflon AF 2400 de la patente Carbon.

Resinas compatibles con 3D-systems Figure 4

Hasta donde sabemos, la impresora Figure 3 de 4D-systems está cerrada por 3^rd materiales de fiesta Las botellas tienen una etiqueta y deben escanearse antes de imprimir. Esto limitará el uso de 3^rd materiales de fiesta Técnicamente Liqcreate los materiales funcionarán en el DLP de 405nm que usa la Figura 4, solo está restringido por el software. Algunos usuarios experimentaron con Liqcreate materiales en la Figura 4 escaneando una botella comercial de 3D-systems.