drukowanie-3d-blog-post-image

Drukowanie 3D w technologii DLP a produkcja aparatów słuchowych

Czas czytania artykułu: 5 minut
Adam
03-10-2018

Drukarki 3D znajdujące się w obszarze produkcji aparatów słuchowych stanowią wizytówkę nowoczesnej i zaawansowanej technologicznie produkcji realizowanej w firmie DGS Poland Sp. z o.o. Drukarki 3D stanowią bowiem rdzeń produkcji aparatów słuchowych ITE, umożliwiając realizację kilkuset zleceń dziennie. Za ich pomocą wykonywane są obudowy aparatów w różnych wariantach kolorystycznych – w oparciu o różne żywice światłoutrwaldzalne (fotopolimerowe). Większość z nas rozpoczyna i kończy swój dzień pracy w bliskim kontakcie z procesem druku 3D w technologii DLP.

 

Czym jest zatem technologia drukowania 3D DLP i jak to działa? Postaram się przybliżyć poniżej.

Technologia druku 3D DLP (Digital Light Processing) jest systemem wytwarzania przyrostowego polegającym na utwardzaniu ciekłego materiału (żywicy fotopolimerowej) za pomocą światła. W tym procesie źródłem światła jest natomiast specjalny projektor DLP.  Budowanie trójwymiarowego obiektu (w naszym przypadku obudowy aparatu słuchowego) następuje poprzez układanie kolejnych warstw materiału – jedna po drugiej).

drukowanie-3d-obrazek-w-tekscie
Powyższe zdjęcie ilustruje wymodelowaną obudowę aparatu słuchowego (kolor zielony).
Kolor czerwony natomiast to "supporty" – czyli inaczej mówiąc wsporniki, dodawane systemowo dla każdego drukowanego obiektu – celem łatwiejszego i szybszego odseparowania drukowanego elementu po zakończonym procesie drukowania 3D - od powierzchni na której element ten jest drukowany (platforma budująca).

Proces drukowania obiektu trójwymiarowego

Oprogramowanie dedykowane dla drukarek 3D dzieli obiekt trójwymiarowy (zapisany w postaci pliku graficznego na poprzednich etapach procesu produkcji – skanowanie, modelowanie) na poszczególne warstwy, dokładnie co 100 mikronów. Każda warstwa więc to nie inaczej jak wygenerowany obraz 2D, który wyświetlany jest przez projektor drukarki 3D – jeden po drugim.

drukowanie-3d-(2)
Dla lepszego zrozumienia procesu drukowania 3D w technologii DLP można posłużyć się poniższym obiektem trójwymiarowym – na przykładzie kuli.

drukowanie-3d-(3)

Wysokość obiektu trójwymiarowego to 40 milimetrów, a więc 4 cm. Jak zostało wspomniane powyżej, oprogramowanie drukarki 3D dzieli obiekt trójwymiarowy kuli – na poszczególne warstwy, dokładnie co 100 mikronów (100 mikronów = 0,1 milimetra).

A więc jeśli obiekt trójwymiarowy ma wysokość 4 cm (40 milimetrów), to system dzieląc obiekt na warstwy co 100 mikronów każda, wygeneruje 400 warstw (obrazów 2D).
Następnie każda z tych warstw wysyłana zostaje do systemu drukarki i wyświetlana przez projektor – kolejno po sobie.

drukowanie-3d-(4)

Rozpoczynając proces drukowania 3D, projektor znajdujący się we wnętrzu drukarki 3D wyświetla obraz (każdą warstwę) jedna po drugiej, przy zachowaniu określonej (zaprogramowanej) sekwencji czasowej, aż do momentu wyświetlenia ostatniej warstwy – zakończenie procesu drukowania 3D.


drukowanie-3d-(5)

drukowanie-3d-(6)


drukowanie-3d-(7)


drukowanie-3d-(8)

Bardzo ważnym faktem i niewątpliwie wpływającym na możliwości produkcyjne jest to, że proces drukowania nie ogranicza się tylko i wyłącznie do jednego wybranego obiektu trójwymiarowego.

O ilości obiektów drukowanych podczas jednego wydruku, decyduje ich wielkość oraz powierzchnia platformy budującej oraz wyświetlanego przez projektor obrazu. Czas realizacji wydruku natomiast determinowany jest nie przez liczbę obiektów a przez ich wysokość – najwyższy obiekt trójwymiarowy (ilość warstw). Więc dla lepszego zobrazowania – zakładając, że mamy 15 identycznych obiektów o wysokości 20 milimetrów i jeden obiekt o wysokości 40 milimetrów – czas wydruku determinuje tylko ten jeden - najwyższy obiekt (wszystkie obiekty 20 milimetrowe są już wydrukowane, jednak obiekt 40 milimetrowy jest wciąż drukowany – pozostało 200 kolejnych warstw).

drukowanie-3d-(9)

O autorze

Adam
Adam, senior production support engineer
W DGS od 2014 roku. Najbardziej interesuje go technologia drukowania 3D , innowacyjne technologie oraz lean manufacturing. Prywatnie miłośnik piłki nożnej dobrego kina oraz książek o tematyce militarnej i sensacyjnej.