3D-печать DLP LCD SLA фотополимерная — руководство по стереолитографии

3D-печать DLP LCD SLA фотополимерная — руководство по стереолитографии 3d печать
фотополимерный 3d принтер что можно сделать

3D-печать DLP LCD SLA фотополимерная — руководство по стереолитографии

3D-принтер Formlab SLA

Стереолитография (SLA) — это техника протезирования, обычно ассоциирующаяся с 3D-печатью. Она позволяет с помощью источника света преобразовывать жидкий материал в матрас в твердослойный объект путем избирательного воздействия посредством фотополимеризации.SLA широко используется для создания моделей, прототипов, шаблонов и конечных компонентов в различных отраслях промышленности — промышленном строительстве, стоматологии, ювелирном деле и моделировании, Обучение.

В этом интегрированном материале вы узнаете о различных системах SLA, их различных материалах и функциях, а также о том, как SLA сравнивается с другими технологиями, доступными на рынке. перевод formlabs.com

Краткая история

Процесс SLA был впервые представлен в начале 1970-х годов японским исследователем д-ром Кодама, который изобрел современный подход с использованием слоев и предварительных слоев. к стереолитографии Для отверждения светочувствительных полимеров используется ультрафиолетовый свет. Термин » стереолитография » изобрел Чарльз (Чак) В. Халл, который запатентовал технологию в 1986 году и основал компанию 3D Systems для коммерческого продвижения. Халл описал метод как создание трехмерных объектов с помощью непрерывной печати до вершины следующего тонкого слоя. Материалы с УФ-индуцированием. Позже это определение было расширено до любого материала, физические свойства которого могут быть отверждены и изменены.

Сегодня под 3D-печатью и технологией протезирования понимается множество различных процессов с различными методами, материалами и материалами для создания матрасов.

Срок действия этого патента начал истекать в конце 2000-х годов, когда настольные 3D-принтеры появились в центре внимания и расширили доступ к технологии, впервые обеспечив внедрение скульптурной печати матрасов (FDM). Эта недорогая технология способствовала широкому распространению 3D-печати, но качество получаемых компонентов ограничивало ее применение, поскольку повторяемость и высокая точность результатов в специализированных приложениях в данном случае оказались критически важными.

Formlab.

Прототип Form 1, первый настольный 3D-принтер SLA

SLA вскоре последовала курсу FDM и достигла настольных систем; в 2011 году технология была соответствующим образом модифицирована компанией Formlabs. Была надежда, что печать с высоким разрешением, ранее возможная только на промышленных системах, станет намного меньше, доступнее и будет доступна на более широком спектре материалов. Эти возможности сделали трехмерную печать доступной для целого ряда решений, включая машиностроение, производство потребительских товаров, стоматологию, дизайн и производство ювелирных изделий.

Системы SLA

Технология SLA относится к семейству технологий фотополимеризации. Следовательно, SLA-принтеры основаны на одном и том же принципе. Для преобразования жидкого полимера в отвержденный пластик используется источник света (лазер УФ или фара). Основное естественное различие между машинами заключается в формировании основных компонентов, таких как источник света, рабочая платформа и резервуар для полимера.

Так работает стереолитография

Процесс SLA правой стороной вверх

Машины по процессу SLA right side up строятся вокруг большого резервуара для хранения жидкости и платформы. фотополимером И рабочей платформы. Ультрафиолетовый лазер фокусируется на поверхности полимера, проходящего через профиль 3D-модели. Затем платформа опускается на расстояние, равное толщине слоев и лоскутов. с фотополимером Она проходит через ванну и снова заполняет ее материалом. Слои создаются друг над другом до тех пор, пока не будут готовы комплектующие.

Такой подход в основном используется в крупных промышленных системах и был типичным до появления настольных решений для стереолитографии . Его преимуществами являются возможность создания очень больших трехмерных объектов, низкая трудоемкость работ в процессе печати и высокий уровень детализации и четкости.

Из-за большого размера установки, требований к обслуживанию и количества задействованного материала типичная SLA-система требует больших первоначальных инвестиций и дорога в эксплуатации. Вся область печати должна быть заполнена полимером. Поскольку объем полимера составляет 10-100 литров и более, обслуживание, фильтрация и замена материала требуют много времени. Эти машины очень чувствительны к позиционированию, и плохое выравнивание может привести к тому, что лезвия закроют полимер на детали, что вызовет катастрофический сбой печати.

Инвертированный SLA-процесс (перевернутый)

Как следует из названия, инвертированный перевернутый процесс стереолитографии — Это обратный процесс. В методе используется резервуар с прозрачным дном и неадгезионной (неприлипающей) поверхностью, которая выступает в качестве подложки для твердого жидкого полимера, позволяя свободно отделяться от вновь созданного слоя. Платформа погружается в резервуар с полимером так, чтобы дно равнялось толщине слоя или последнего целостного слоя.

SLA перевернутый

Ультрафиолетовый лазерный луч контролируется двумя цинковыми зеркалами через моло фотополимера . Вертикальное движение платформы и горизонтальное движение резервуара отделяет отвержденный слой от дна резервуара, и платформа поднимается, оставляя под собой новый полимерный слой. Процесс повторяется до тех пор, пока печать не будет завершена. В более совершенных системах резервуар нагревается для обеспечения контроля температуры, а крылья перемещаются вдоль резервуара под новым слоем, позволяя полимеру циркулировать и удалять полутвердые остатки.

Преимущество такого обратного подхода заключается в том, что размер создаваемого объекта может превышать объем резервуара. Это происходит потому, что для устройства требуется так много материала, что он навсегда покрывает дно ванны. Это обычно облегчает обслуживание, очистку и замену материала, значительно уменьшая размер устройства и его стоимость, а также позволяет перенести технологию SLA на настольную систему.

Реверсивные SLA-системы имеют свои ограничения. Из-за сил притяжения, действующих на объект при его отделении от поверхности резервуара, объем работы ограничен, и требуется больше опорных конструкций для удержания детали над рабочей платформой. Силы притяжения также ограничивают использование более длинных материалов с твердостью по Шору ниже 70А, поскольку опорные конструкции также становятся глупыми.

Об опорных структурах

Как в обычных, так и в инвертированных системах SLA в большинстве случаев, в зависимости от конструкции, необходимо использовать опорные конструкции.

В обычных системах эти структуры удерживают компоненты на месте, обеспечивая правильное попадание материала на них и сопротивление боковому давлению при движении полимерных лезвий. В инвертированном SLA кронштейны помогают закрепить выступающие элементы на платформе, гарантируя, что слои не разойдутся под действием силы тяжести и гравитационных сил.

Опорная конструкция

В обеих системах SLA опорные конструкции используются для закрепления аксессуаров на рабочей платформе.

В большинстве программ опорные конструкции создаются самостоятельно при подготовке 3D-модели, но может потребоваться их ручная регулировка. По завершении процесса печати эти опорные конструкции необходимо удалить, а объект завершить.

Сравнение SLA-систем

Настольная SLA инверсия

Промышленный SLA

Оцените статью