• en
  • de
2020-07-13

Stereolitografia w branży 3D

Przy drukowaniu 3D używane są odmienne metody wydruku. Różnią je przede wszystkim stosowane w nich materiały do wydrukowania obiektów trójwymiarowych. Jedną z takich metod jest SLA, czyli stereolitografia. Na czym ona polega?

SLA, czyli stereolitografia – co to?

Stereolitografia ma bogatą historię i dała podwaliny do stworzenia nowoczesnego drukowania 3D. Za „ojca” stereolitografii uważa się Charlesa Hulla, który zgłosił patent na taką technologię produkowania modeli i obiektów na podstawie cyfrowych danych, w 1986 roku. Wówczas stereolitografia polegała na drukowaniu warstwa po warstwie. Dlatego należy uznać, że jest to najstarsza technologia addytywna. Prace nad jej powstaniem trwały już w latach 60. XX wieku. Charles Hull dzięki otrzymaniu patentu na stereolitografię mógł stworzyć firmę 3D Systems, która zajmowała się produkcją i sprzedażą pierwszych maszyn, jakie umożliwiały druk 3D w ramach stereolitografii. Pomimo upływu czasu, stereolitografia nadal jest wykorzystywana jako jedna z metod drukowania 3D modeli.

Czytaj także: Współczesne technologie druku 3D

Dziś przez pojęcie stereolitografia, w skrócie SLA, należy rozumieć proces polegający na polimeryzacji, inaczej fotoutwardzaniu ciekłej żywicy. Możliwe jest to z wykorzystaniem światła o określonej długości fal. Żywica, stanowiąca materiał do druku 3D, znajduje się w specjalnej kuwecie i to w niej zanurzana jest platforma robocza, do której przywiera pierwsza warstwa fotopolimeru. W ten sposób tworzona jest podstawa wydruku 3D. Po utwardzeniu pierwszej warstwy stół roboczy podnosi się o określoną z góry wysokość, a specjalny zgarniacz likwiduje wszelkie nierówności i pęcherzyki powietrza. Wówczas utworzona tak warstwa zostaje utwardzona laserem, a następnie proces zaczyna się ponownie, od zanurzenia w kuwecie z żywicą platformy na głębokość warstwy. Wszystko cyklicznie jest powielane krok po kroku, aż do chwili uzyskania gotowego modelu w postaci wydruku 3D o zaplanowanej geometrii.

Po ostatecznym wyjęciu modelu z kadzi roboczej, musi on jeszcze zostać naświetlony promieniami UV, aby go właściwie utwardzić.

Zalety rapid prototyping, czyli produkcji addytywnej

Fachowo proces produkcji elementów prototypowych z wykorzystaniem technologii addytywnej, takiej jak stereolitografia, nazywany jest rapid prototyping. Główną zaletą produkcji addytywnej SLA jest to, że szybko można uzyskać wydruk cyfrowego projektu, co ma szczególne znaczenie na przykład w szybkim prototypowaniu. Ponadto uzyskany wydruk 3D może mieć formę nawet bardzo skomplikowanych brył i kształtów.

Do zalet rapid prototypingu zalicza się też wysoką jakość powierzchni wydruku i dużą dokładność, ponieważ każda z warstw, z których powstaje model w technologii SLA, ma grubość od 0,15 do 0,025 mm. Świetnie metoda ta sprawdza się w odlewnictwie i wtryskiwaniu.

Czytaj także: Technologia SLA w praktyce

Mimo faktu, że stereolitografia pozostaje najstarszą technologią addytywną, nadal jest powszechnie wykorzystywana.

Do czego wykorzystuje się technologię SLA?

W praktyce SLA stosowane jest przede wszystkim przy prototypowaniu oraz przy produkcji niskoseryjnej, z uwagi na dużą dokładność wymiarową w porównaniu do obiektów wykonanych innymi metodami. Nie bez znaczenia dla praktycznego użycia technologii SLA jest to, że drukarki 3D w technologii addytywnej stereolitografii mogą wykorzystywać wiele różnych fotopolimerów, w tym filamenty przezroczyste i półprzezroczyste.

Na bazie stereolitografii drukowane są modele koncepcyjne, odlewnicze, wzory protetyczne, prototypu implantów medycznych, wypraski do form wtryskowych, czy modele typu semi-transparentne oraz elementy konstrukcyjne.

Drukowanie modeli 3D z wykorzystaniem technologii SLA

Wszędzie tam, gdzie liczy się szybkość wydrukowania modeli 3D oraz ich wysoka dokładność pod względem powierzchni i kształtów bryły, można z powodzeniem wykorzystywać technologię SLA. Drukowanie z żywic fotoutwardzalnych jest proste, a powstałe dzięki nim wydruki 3D cechują się dużą wytrzymałością.