Wie funktioniert Computed Axial Lithography?
Ein Gefäß mit Photoharz rotiert, während eine berechnete Bildfolge hindurchprojiziert wird. Wo sich genug Licht ansammelt, härtet das Harz aus, der Rest bleibt flüssig. Das Prinzip ist die tomografische Rekonstruktion, vergleichbar mit einem umgekehrten CT-Scan. Die Open-Source-Software VAMToolbox berechnet die Lichtdosis aus einem 3D-Modell. Laut Team entstehen Objekte im Zollbereich in Minuten, ohne Schichten und ohne Stützstrukturen.
Woraus besteht der OpenCAL-Aufbau?
Der Rahmen besteht aus zugeschnittenen 2020-Aluminiumprofilen. Die Optik nutzt einen handelsüblichen 1080p-DLP-Laserprojektor und eine Fresnel-Linse, Steuerung und Überwachung übernehmen ein Raspberry Pi 5 mit Pi Cam. Ein 3D-gedruckter Drehtisch, ein Schrittmotor, ein 20x4-LCD und eine lineare X-Z-Achse für den Projektor ergänzen die Maschine. Benötigt werden ein gewöhnlicher FFF-Drucker, Handwerkzeug, Lötausrüstung und optional ein Laserschneider. Das Design ist in Rahmen, Optik und Elektronik gegliedert, viele Teile lassen sich durch Material aus einer gut ausgestatteten Werkstatt ersetzen.
Wie werden Teile gedruckt, gewaschen und ausgehärtet?
Statt G-Code spielt die Maschine MP4-Videodateien ab, die auf den Raspberry Pi geladen werden. VAMToolbox wird zu einem GUI-Workflow verdichtet: STL importieren, voxelisieren und die Bildfolge optimieren. Gewaschen wird in einem IPA-Bad von etwa 40 Minuten oder in einer selbst entwickelten Zentrifuge. Die Teile sind stärker untergehärtet als bei SLA oder DLP und brauchen vorsichtige Handhabung, die Endhärtung erfolgt im Wasserbad, damit die Oberfläche nicht klebrig bleibt. Überschüssiges Harz lässt sich wiederverwenden.
Was ist Over-Printing und wie steht es um das Harz?
Da nicht schichtweise gebaut wird, kann ein vorhandenes Objekt im Gefäß liegen, und die Projektionen fügen Material darum herum hinzu, etwa einen Griff um einen Schraubendreher-Bit. Das Team vergleicht dies mit Kleinserien-Spritzguss und hat einen Encoder samt Bildsystem ergänzt, der eingelegte Objekte künftig automatisch erkennen soll. Über Partnerschaften mit Formlabs erwartet das Team Harz in Ein-Liter-Mengen für rund 100 Dollar. Die Autoren warnen, dass frühe Nachbauer mit vielen Fehldrucken rechnen sollten.