Mit der DLP® Technologie von TI wird der qualitativ hochwertige 3D-Druck für Kleinunternehmer, Hobby-Drucker und andere erschwinglicher

28 Juli, 2021
 

Wenn wir dem neuesten Trend im Bereich DLP-Technologie von TI hin zu immer kleiner werdenden TI DLP® Pico™-Chipsätzen für platzsparende Anwendungen weiter folgen, ermöglichen wir Ingenieuren damit, kleine, qualitativ hochwertige 3D-Drucker zu entwickeln, die leichter zugänglich und erschwinglicher werden.

Mattia Mercante ist kein Meisterschnitzer. Aber er hatte eine Idee zur Wiederherstellung der feinen Verzierungen im „The Panel of Cosimo III“ von Grinling Gibbons, ohne dabei weitere Schäden an der Holzschnitzarbeit aus dem 17.Jahrhundert zu riskieren.

Als freiberuflicher Restaurator arbeitete Mattia hauptsächlich mit dem italienischen Institut für Konservierung Fondazione Opificio zusammen. Dort ebnete er den Weg für den Einsatz der 3D-Drucktechnik zur Erstellung von Ersatzteilen, die eine einzigartige Genauigkeit aufwiesen und zur Restauration beschädigter historischer Kunstwerke eingesetzt werden sollte.

„In Fällen wie diesem ist 3D-Druck nicht nur etwas, dass in der Phase der Prototypherstellung hilfreich ist,“ sagte er. „Es macht den Unterschied zwischen ’Wir schaffen es nicht’ und ’wir schaffen es’ aus.“

Mattias Arbeit ist nur dank der steigenden Verfügbarkeit von 3D-Druckern mit Photopolymerisation möglich. Anders als die meisten gängigen 3D-Druckverfahren, in denen Kunststoff-Filamente verwendet werden, nutzen Drucker, die auf dem Photopolymerisationsprozess basieren, kontrolliertes UV-Licht zum Aushärten der lichtempfindlichen Fotoharze in die gewünschte Form. Aufgrund der höheren Auflösung zeichnet sich das Endprodukt durch Präzision im Mikrometerbereich aus.

DLP Pico 3D-Drucker Anycubic in Shenzhen, China, ist eines der ersten Unternehmen, das unsere TI DLP Pico-Chipsätze in der Herstellung von erschwinglichen 3D-Druckern einsetzt.

Einige der Drucker, die auf dem Photopolymerisationsprozess basieren, sind mit einem sich bewegenden Laser ausgestattet, der das Harz Punkt für Punkt aufträgt und trocknet. Drucker mit der DLP-Technologie von TI hingegen heben das zu erstellende Objekt Schicht für Schicht heraus und ermöglichen so den 3D-Druck. Der Druckvorgang wird schneller und zeichnet sich durch besonders detailgenaue Darstellung des Objekts aus. Die DLP-Technologie von TI nutzt ein Array bestehend aus Millionen von individuell gesteuerten mikroskopisch kleinen Spiegeln, ein so genanntes digitales Spiegelarray (DMD). Beim 3D-Drucken mithilfe dieses Arrays wird das zu druckende Objekt auf das Harz projiziert. Somit kann eine ganze Schicht auf einmal gedruckt werden.

Eine der größten Herausforderungen und ein Grund dafür, dass 3D-Drucker bisher nur in großen Fertigungsumgebungen Anwendung fanden und nicht in kleineren Werkstätten wie der von Mattia oder von Privatpersonen genutzt werden konnten, waren die exorbitanten Kosten. Aber dank der neuen TI DLP Pico-Chipsätze – die noch kleiner sind als ihre Vorgänger – werden 3D-Drucker bald klein genug für Ihren Schreibtisch zuhause oder bei der Arbeit sein und es wird sie für weniger als 499 US-Dollar zu kaufen geben. Das ist weniger als die Hälfte des bisherigen Preises für DLP-3D-Drucker. Anycubic in Shenzhen, China ist eine der ersten Firmen, die die Technologie in 3D-Druckern einsetzen, um die Drucker für Künstler wie Mattia erschwinglicher zu machen.

Lesen Sie unseren technischen Artikel, „3 wichtige Entscheidungskriterien bei der Entwicklung von DLP-3D-Druckern.”  

„Mir würde es wirklich gefallen, eine große Fläche Harz zur gleichen Zeit zu bearbeiten, also hätte ich sehr gerne einen 3D-Drucker mit der DLP-Technologie von TI auf meinen Schreibtisch,“ sagte Mattia.

Der Weg zur hauseigenen Fertigung

Als Industriedesigner fand es Patrick Vanderpool bisher schwer, den richtigen Verlobungsring für seine Freundin zu finden, der genau seinen Vorstellungen entsprach. Also entschied er sich, den Ring selbst zu entwerfen und herzustellen. Er nutzte dafür die Dienste eines Anbieters für 3D-Druckservice und ließ so den Ring gießen. Den Antrag machte er seiner zukünftigen Frau mit dem Prototypen, denn er wollte ihr so die Möglichkeiten geben, auch ihre Ideen in das endgültige Design einzubringen.

3D-Drucker SchmuckPatrick Vanderpool möchte gerne in einen professionellen 3D-Drucker für sein kleines Schmuckgeschäft investieren.

Jetzt da er sich als Schmuckdesigner selbstständig gemacht hat, möchte er diesen Geist der Zusammenarbeit auch weiterhin in seinen Designs einbringen. Ein Drucker mit der auf Kunststoff-Filamenten basierenden Technologie besitzt nicht die Finesse, die er braucht, um in seinen Schmuckstücken genug Details darzustellen, also muss er immer noch die Dienste anderer Anbieter von 3D-Druck nutzen, deren Drucker mit DLP-Technologie ausgestattet sind. Dies bedeutet für seine Kunden jedes Mal eine Wartezeit von mehreren Tagen bis sie die Umsetzung ihrer Ideen sehen können.

Jetzt da die Kosten für diese Technologie sinken, hofft er, dass er sich seinen eigenen professionellen 3D-Drucker anschaffen kann und damit hauseigene Modelle in Fertigungsqualität schneller und mit weniger Kostenaufwand herstellen kann.

„Die Erfahrung, aus einer Idee etwas Konkretes zu schaffen, ist unbeschreiblich“, sagte er. „Mein Ziel ist es, meine Kunden in den Entwicklungsprozess mit einzubinden, sodass sie die gleiche Erfahrung machen können.“

Von Filmen zur Fertigung

Bevor DMDs ihren Einsatz in 3D-Druckern zur Projektion von Objekten auf lichtempfindliches Harz fanden, wurden sie zuerst mit DLP Cinema® Chips dafür verwendet, um digitale Bilder auf Leinwände zu projizieren. Im Jahr 1999 wurde die Technologie zum ersten Mal für die Kinoausstrahlung des Films „Star Wars I: Die dunkle Bedrohung“ von George Lucas präsentiert.

Texas Instruments DLP-TechnologieSeitdem wird DLP-Technologie in Hunderten von Elektronik- und Display-Produkten eingesetzt.
Außerdem hat sich unsere DLP-Technologie seitdem immer weiter entwickelt und wird in Hunderten von Anwendungen in den Bereichen Unterhaltungselektronik, Displays, Beleuchtung in der Automobilindustrie und fortschrittliche Lichtsteuerungslösungen verwendet. Anwendungen reichen von hochauflösenden Automobilscheinwerfern und Head-up-Displays bis zu 3D-Bildverarbeitungssystemen, AR-Brillen und qualitativ hochwertige 3D-Drucklösungen.

„So wie High-End-Kinotechnologie immer kleiner wurde und jetzt in Form von handgeführten Projektoren verwendet wird, können wir das gleiche mit der DLP-Technologie, die für 3D-Drucken verwendet wird, machen, und die Technologie in einem kleineren Rahmen umsetzen,“ erklärte Trevor Dowd, einer unserer Ingenieure in der Produktmarketing-Abteilung. „Das heißt, dass ein 3D-Drucker, der auf Ihren Schreibtisch passt, trotzdem leistungsfähig ist und schnell und zuverlässig drucken kann.“

Die Technologie, die zuerst zur Vorführung aufregender Kämpfe mit Lichtschwertern im Kinofilm „Die dunkle Bedrohung" genutzt wurde, kann nun in 3D-Druckern zum Drucken von Verlobungsringen und zur Restauration unbezahlbarer Holzschnitzarbeiten eingesetzt werden. Dies ist ein Beispiel dafür, wie Technologien und ihre Verwendung sich im Laufe der Zeit weiterentwickeln und mehr Raum für neue Innovationen und Märkte schaffen können. 

„Wir beobachten interessante Entwicklungen im Bereich des 3D-Druckens und während der Pandemie wurden 3D-Drucker von Menschen eingesetzt, um schnell Gesichtsvisiere und Bauteile für Beatmungsgeräte zu drucken und so Lücken im Markt zu füllen,“ so Trevor Dowd. „Je mehr Menschen Zugang zu diesen Druckern bekommen, desto mehr neue Ideen für deren Verwendung sehen wir jeden Tag.“

Aus Leidenschaft für eine bessere Welt

Der von TI im Jahr 1987 eingeführte DMD-Chip revolutionierte einst die Projektions- und Vorführungstechnologie in Kinos; veränderte dann die Projektionstechnologie gänzlich und trägt heute zur Kostensenkung für 3D-Drucker bei, um diese Technologie für alle zugänglicher zu machen. Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie TI-Innovatoren ihre Leidenschaft leben, eine bessere Welt zu schaffen, indem sie Elektronik durch Halbleiter erschwinglicher machen. Mit jeder Generation von Innovation wird unsere Technologie kleiner, effizienter, zuverlässiger und erschwinglicher, neue Märkte eröffnen sich und Halbleiter können in Elektroniklösungen in allen Bereichen weltweit eingesetzt werden. Für uns bei TI ist dies der wahre technische Fortschritt. Dabei können wir auf unsere jahrzehntelange Erfahrung aufbauen.