Технология 3D печати SL(SLA)

Суть технологии

Способ аддитивного производства (3Д-печати) под названием «стереолитография» заключается в последовательной полимеризации тонких слоев жидкого фоточувствительного полимера лучом ультрафиолетового лазера небольшой мощности. В рабочей емкости трехмерного принтера расположена платформа, погруженная в жидкую смолу. Изначально платформа находится у поверхности полимера, покрытая тончайшим слоем — 50-150 микрон, на котором лазер начинает вырисовывать сечения компьютерной модели — трехмерное построение заранее нарезается на тонкие слои, равные разрешающей способности принтера по вертикальной оси. Нарисовав один слой, принтер погружает платформу на толщину сечения модели (те самые 50-150 микрон) и рисует следующий слой. Под воздействием лазера (его мощность может быть относительно небольшой — что делает принтер дешевле аппаратов, работающих с металлическими порошками) полимер затвердевает, образуя стенки будущего изделия. Таким образом, слой за слоем, создается модель целиком. Если в ней есть нависающие элементы, то для них выстраивается поддержка из того же полимера — которая потом механически удаляется. Поддержку предусматривают и создают с CAD-программах на стадии проектирования модели.

Смола (фотополимер) для 3D-печати методом стереолитографии может иметь различные свойства и широкую цветовую гамму. Чаще всего полимеры после обработки лазером становятся твердыми, на бывают и специальные составы, которые в готовом виде остаются мягкими, имитирующими плотную резину. Широкое распространение этого метода 3Д печати привело к появлению фирм, специализирующихся на производстве исключительно расходных материалов — фотополимеров, и у них можно купить полимеры, совместимые с принтерами любых марок.

Преимущества технологии SLA

  • Главное достоинство стереолитографии — высокая точность построения модели. Благодаря этому, на 3D принтерах с технологией SLA можно печатать, например, объекты с очень тонкими стенками — вертикальные могут быть толщиной всего 100 микрон, а горизонтальный слой еще меньше — порядка 30-50 мкм. Добиться подобного результата совершенно невозможно при помощи самой распространенной технологии 3Д-печати.
  • Второе важное преимущество — качество поверхности готового изделия. В отличие от технологии сплавления разогретой нити (FDM), построенная на принтере SLA модель не требует вообще никакой финишной обработки, так как стенки получаются иключитено гладкими.
  • Стереолитография, как метод 3D печати, отличается также высокой скоростью построения и широким выбором размеров рабочей области. Отсутствие механических частей позволяет выпускать как недорогие модели 3D принтеров с камерой объъемом не более литра, так и очень большие устройства с рабочей областью, размеры которой достигают метра и более по каждому измерению.
  • Интересная и важная особенность процесса стереолитографии — изделие сразу после печати оказывается не полностью затвердевшее. Благодаря этому, облегчается процесс извлечения модели из принтера и окончательная обработка (удаление поддержки). Полностью материал полимеризуется лишь через 15-20 минут под воздействием дополнительного ультрафиолетового облучения.
  • Несмотря на то, что смола для принтеров SLA стоит не дешево, этот способ 3Д печати является одним из самых экономичных, так как технология практически безотходная — незначительное количество полимера тратится на элементы поддержки, остальная же неиспользованная смола не теряет своих свойств и годится для следующих циклов печати без всяких ограничений.

Подойдет ли Вам технология SLA

Трехмерная печать способом стереолитографии применяется в тех же отраслях и на тех же предприятиях, что и другие методы аддитивного производства. Нет какого-либо уникального применения для этого оборудования. Однако в каждой области бизнеса или народного зозяйства можно выделить особенности, которые однозначно скажут Вам, что принтер с технологией SLA будет оптимальным выбором.

  • Исследовательская работа. Точность и сложность моделей требуются почти везде, но в некоторых случаях незаменимым становится свойство моделей из фотополимера — прозрачность стенок. Если Ваши исследования связаня с жидкостями или газами, то Вы получите возможность наблюдать за гидродинамическими потоками внутри экспериментального изделия.
  • Литье сложных деталей. Существуют полимеры, которые под воздействием высоких температур сгорают без остатка, не оставляя золы. Благодая этому, отпечатанные на SLA принтере детали можно использовать для литья с выжиганием — модель заливают формовочной смесью, затем нагревают до 800-1000 градусов, полимер полностью выгорает а на его место заливают металл.
  • Ювелирное дело. Высокая точность и качество поверхности дает возможность моделировать мельчайшие детали будущего украшения. Прочность и возможность окрашивать модель, отпечатанную на принетере SLA, позволяет изготавливать точные копии существующих или перспективных ювелирных изделий.