Neuer 3D-Drucker: einfacher, schneller, genauer, größer

Mit den M3-Modellen stellt Carbon die nächste Entwicklungsstufe seiner „Idea-to-Production“-Plattform mit schnellerem Druckverfahren und größerem Bauraum vor.

Besonderheit der 3D-Drucker des US-Herstellers Carbon, die jetzt mit den M3-Modellen erneut deutlich schneller, genauer, größer und einfacher bedienbar werden, ist und bleibt das Druckverfahren Digital Light Synthesis – DLS – mit dem bereits verschiedene Produkte wie Schuhsohlen, Fahrradsättel oder Footballhelme in größeren Serie produziert werden. Bei diesem Verfahren wird ein flüssiges Kunstharz durch eine spezielle Scheibe von unten belichtet und das Bauteil Schicht für Schicht nach oben gezogen (mehr dazu im Video unten).

Die neue Generation der Carbon-Drucker wird es in zwei Modellen geben, M3 und M3 Max, die in Kombination mit der Software Carbon Design Engine und den Carbon DLS-Materialien eine fortschrittliche End-to-End-Plattform für den ganzheitlichen Entwicklungsprozess von der Idee zur Produktion bieten.

Die Geräte der M3-Reihe wurden für ein schnelleres und vereinfachtes Druckverfahren, einen erweiterten Designbereich sowie eine noch gleichmäßigere Oberflächenqualität entwickelt. M3 Max bietet dieselben Vorteile sowie eine 4K-Light-Engine, die eine doppelt so große Druckfläche bei gleicher Pixelgröße und -dichte bietet. Bei gleicher Bauraumhöhe von 326 mm ist nutzbare Fläche beim M3 Max 307 x 163 mm groß; beim kleineren M3 sind es 189 x 118 mm.

Beide Drucker verfügen über eine breite Palette an Hochleistungsmaterialien, die auf Anwendungen in verschiedenen Branchen zugeschnitten sind, darunter Automobil, Biowissenschaften, Zahnmedizin, Konsumgüter und Industrie.

„Mit diesen Druckern der nächsten Generation – in Kombination mit unserer Design Engine Software und den Carbon DLS-Materialien – können Designteams in allen Branchen schneller und effizienter als je zuvor qualitativ hochwertige Prototypen für die Endanwendung erzeugen“, so Phil DeSimone, Chief Product and Business Development Officer bei Carbon. „Und sobald die Produktentwicklung abgeschlossen ist, ermöglicht die Plattform von Carbon Unternehmen, schnell und effizient in die Produktion überzugehen – überall auf der Welt. Wir sind davon überzeugt, dass diese neue Generation der Carbon DLS-Technologie die Zusammenarbeit noch mehr verstärkt und dazu beiträgt, die Art und Weise zu revolutionieren, wie Produkte ausgestaltet und hergestellt werden.“

„Fast Radius nutzt die Drucker und Materialien von Carbon, um Komponenten für eine Vielzahl von Kunden in unterschiedlichen Branchen zu produzieren“, sagt Bobby Bott, VP of Manufacturing bei Fast Radius, ein global tätiger Fertigungsdienstleister und Carbon-Partner. „Wir nutzen die Carbon Design Engine Software in Verbindung mit unseren eigenen Softwarefähigkeiten, um Kunden bei der Bewertung von Materialien und Technologien zu helfen, damit sie Komponenten produzieren können, die die Qualitätsstandards übertreffen und Terminvorgaben noch untertreffen. Wir arbeiten bereits seit fünf Jahren mit Carbon zusammen und freuen uns, unsere Partnerschaft fortzusetzen und unseren Kunden die Fähigkeiten des M3 zur Verfügung zu stellen.“

Als wichtigste Merkmale der neuen M3-Drucker nennt Carbon:

• Vereinfachte Druckernutzung: Die nächste Generation des DLS-Drucks setzt das Bauteil wesentlich geringeren Belastungen aus und beinhaltet einen geschlossenen Regelkreis zur Steuerung der Kraft und Temperatur, wodurch Fehlermöglichkeiten reduziert und das Druckverfahren vereinfacht wird.
• Größerer Gestaltungsspielraum: Drucker, die die nächste Generation der DLS-Drucktechnologie verwenden, können Komponenten herstellen, die mit früheren Generationen nicht möglich waren. Es werden Möglichkeiten hinsichtlich der Geometrien eröffnet, insbesondere für Bauteile aus oder mit Merkmalen, die besonders empfindlich auf höhere Belastungen reagieren.
• Schnelleres Drucken: Dank eines verbesserten Temperaturmanagements, liefern die Drucker bei thermisch anspruchsvollen Anwendungen einen höheren Durchsatz im Verhältnis zur Fläche. Um wie viel schneller die neuen Drucker arbeiten, hängt stark von der Komplexität des Bauteils und vom verwendeten Material ab. Carbon geht aber davon aus, dass sich Bauteile gegenüber dem Vorgänger etwa um Faktor 2,5 schneller herstellen lassen.
• Höhere Bauteilgüte: Die nächste Generation des DLS-Drucks produziert glattere Oberflächen als frühere Generationen, wobei erste Tests eine Verringerung der Oberflächenrauheit Ra um etwa 1,4 µm zeigten. Ein Entwicklungsziel war es, dass die 3D-gedruckten Bauteile dem Erscheinungsbild konventionell hergestellter Bauteile möglichst nahe kommen.
• Gleichmäßigere Bauteile: Die nächste Generation des DLS-Drucks reduziert die Schwankung der Teile verteilt über einen Druckvorgang um bis zu 50 %, was sich in einer geringeren Abweichung der Gesamtgenauigkeit und einer höheren Produktions-Wiederholbarkeit bei technischen Kunststoffen niederschlägt – wichtig beim Einsatz der Drucker in der Serienfertigung.
• Schnelle und einfache Installation: Der M3 ist so konzipiert, dass er innerhalb weniger Stunden in Betrieb genommen werden kann. Damit haben Kunden auch die Möglichkeit, den Drucker je nach Platzbedarf flexibel zu verlagern. Zudem kann der M3 von den Betreibern selbst installiert werden.
• Größere Druckfläche: Der M3 Max-Drucker bietet den doppelten Bauraum bei gleichbleibender Pixelgröße und -dichte wie der M3-Drucker, wodurch er sich ideal für größere Bauteile oder die Herstellung vieler kleinerer Komponenten mit ähnlicher Qualität eignet.

Wie Carbon bei der Vorstellung versicherte, ist der M3-Drucker unter Absprache der Lieferzeit ab sofort bestellbar. Der M3 Max-Drucker kann vorbestellt werden und ist voraussichtlich in der zweiten Hälfte des Jahres 2022 lieferbar.

Die K-ZEITUNG hat bereits mehrfach über die Fertigung von Serienprodukten mit 3D-Druckern von Carbon berichtet. Beispiele dafür sind Footballhelme und Fahrradsättel.

gk