How Does SLA 3D Printing Work?

How Does SLA 3D Printing Work? 3d печать
3d printer that prints sla

SLA 3D Printing: What It Is and How It Works

Маделин Хоган — опытный писатель, специализирующийся на 3D printing промышленности, особенно в области смол. 3D printing . Она знает, как ей удалось опубликовать несколько статей о последних разработках и тенденциях в этой области. 3D printing Технология. Глубокие знания и увлеченность Хоган. 3D printing Они делают ее авторитетом в этой отрасли.

Последние сообщения Маделин Хоган (см. все)

  • Инструменты для 3D-печати: 2023 год] — 24 ноября 2023 г.
  • Адаптированная 3D-печать: все, что вам нужно знать [2023] — 16 ноября 2023
  • Православие в 3D-печати: индивидуальный, православный метод печати для каждого пациента [2023] — 8 ноября 2023

SLA 3D printing Это техника протезирования, позволяющая быстро и точно создавать сложные и детализированные элементы с гладкой поверхностью. Благодаря этим свойствам данный процесс 3D printing Процесс становится все более распространенным. 3D printing industry.

В этой статье рассказывается о том, что такое SLA. 3D printing Различные варианты применения и как лучше всего начать использовать SLA 3D printers .

What is Stereolithography 3D Printing?

Сокращенное название устройств для стереолитографии — SLA 3D printing is a 3D printing Процедура для создания многослойных структур на матрасах. Это разновидность фотополимеризации: смола 3D printing Техника, предполагающая выборочное отверждение жидких фотополимеров смолы посредством фотоактивируемой полимеризации для получения объектов. Во время процедуры строительная платформа опускается в контейнер с влажной фотополимерной смолой или поднимается из него.

In SLA printing Производитель фокусирует лазерный луч (обычно ультрафиолетового света) на свободной поверхности фоточувствительной жидкости в нескольких точках. Набор зеркал или гальванометров отражает ультрафиолетовый свет на фотополимерную смолу, вызывая адгезию и сцепление фотополимера с платформой.

Лазер обнаруживает весь участок пересечения геометрии для завершения слоев. После отверждения каждого слоя платформа опускается или поднимается, чтобы нанести новый слой за новым. Этот процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет завершен.

SLA — это первое поколение смол 3D printers . Более поздние поколения включают цифровую обработку света (DLP), которая использует чип проектора для отображения всех слоев.

SLA в сравнении с DLP

SLA-3D печать

Цифровая обработка светом (DLP) использует влажную смолу и ЖК-дисплей или проектор для отображения изображений каждого слоя, которые отверждаются под воздействием ультрафиолетового света. Проектор выводит на экран изображение всего пересечения printing всего слоя одновременно. Это позволяет повысить printing Скорость и обновление по сравнению с традиционным SLA. 3D printers .

Однако цифровая обработка света не совсем решает классическую проблему скорости по отношению к качеству предыдущего SLA. 3D printers Еще одна возможная проблема DLP заключается в том, что единственный источник проекции может деформировать изображение, а значит, может привести к неравномерному качеству конструкции.

SLA в сравнении с MSLA

В технологии MSLA вместо лазера или одной точки отображения используется источник в виде массива светодиодов. Этот светодиодный массив проецирует свет через ЖК-панель, закрывая необходимые пиксели printing При этом свет пропускают только нужные пиксели. В результате полимеризация происходит только на незамаскированных участках.

Nexa3D’s resin 3D printers Они используют частную версию технологии MSLA под названием Photosclip со смазкой подложки (LSPC). Между тем, MSLA сама по себе является одной из самых быстрых технологий: в ней используются машины с жидкокристаллическими лампами для усиления полного слоя за счет ультрафиолетового излучения по всей строительной платформе. the print В то же время LSPC идет на шаг дальше. Технология сочетает массивы ультрафиолетового света со слоями оптических линз LSPC для обеспечения равномерности освещения в этом процессе. Это необходимо для оптимального использования высококонтрастных масок LSPC.

Маска LSPC HC отвечает за отображение 3D-изображений в резервуаре, где выполняются слои фотополимеризации. Это обеспечивает самую быструю printer на рынке с самой большой поверхностью построения в своем классе без ущерба для качества изображения: как и в случае с DLP, обеспечивается высокая эффективность без деформации. 3D printers .

A Brief History of Stereolithography 3D Printing

3D SLA-печать имеет долгую историю, восходящую к 1980-м годам. 3D printing technology.

Но еще до того, как Чарльз Халл аннулировал свой патент, японский исследователь по имени Хидео Кодама обсуждал идею SLA 3D printing в начале 1980-х годов. Изначально исследователи разработали современный многоуровневый подход к стереолитографии, используя ультрафиолетовый (УФ) свет для отверждения светочувствительных полимеров.Группа французов по имени Ален Ле Меаут, Жан Клод Андре и Оливье де Витт Группа инженеров также подала патент на процесс стереолитографии (SLA), но заявка французских изобретателей была отклонена.

Так, в 1986 году Халл подал патент на «устройство для производства трехмерных объектов с помощью стереолитографии». В его заявке последовательно описывалась машина prints Тонкий слой ультрафиолетового жесткого излучения друг на друга, используя запланированный подвижный лазерный луч, светящий на жидкую поверхность.

Вскоре после этого г-н Халл основал компанию 3D Systems, и сегодня нет сомнений в том, что коммерциализация созданных ею устройств для литографии с использованием источника света (SLA) изменила направление развития производства.

The SLA 3D Printing Process

SLA-3D печать

The SLA 3D printing process includes:

1. планирование и проектирование

All 3D printing Процесс начинается с разработки 3D-модели или файла CAD: CAD (computer-aided design) или CADD (computer-aided design and drafting) — это формат цифрового файла, содержащего трехмерное представление объекта, созданное с помощью программного обеспечения CAD.

Модели CAD импортируются в программное обеспечение для нарезки, print Настройки и «нарезка» цифровой модели на слои, представляющие собой горизонтальные участки детали. Возможны настройки. printing settings on the 3D printer включая ориентацию, высоту слоев и опорные конструкции.

Как только конструкция настроена, программное обеспечение отправляет инструкции. 3D printer Через беспроводное соединение, USB-накопитель или проводное соединение.

Существуют различные программные платформы с открытым исходным кодом, но, как правило, они требуют глубоких знаний для выбора конкретных параметров. 3D printer . К счастью, большинство OEM-производителей поставляют собственное программное обеспечение, например NexaX.

2. подготовка к печати

Подготовка к печати включает в себя упаковку форм для сборки, ориентацию и укладку деталей, создание опор, моделирование и проверку процесса сборки, а также создание файлов для процесса сборки. 3D printer .

Теперь производители могут оптимизировать их. 3D printing Работайте с правильной технологией. Например, Nexa3D’s NexaX print автоматически генерирует опоры, вырезает детали и моделирует, как выглядит процесс. the printing Как будет выглядеть процессВ программное обеспечение также встроен инструмент проверки, чтобы убедиться в его правильности. is printed Калькулятор сборочной платформы также информирует строителя о размерах плит, необходимых для проекта.

3. процесс печати

Вот что здесь происходит. 3D printing Это происходит, и большинство людей с этим знакомы. После того как модель подготовлена, она отправляется на the printer Отверждение фотополимерной смолы происходит с помощью лазера или проектора. Пока источник света полимеризует каждый слой, платформа опускается в ванночки со смолой, пока все слои не затвердеют. are printed .

Using an ideal SLA 3D printing Машина и материалы позволяют выполнять высокодетализированную и точную отделку деталей.

4. постобработка

На этапе постобработки деталь очищается от излишков смолы и отверждается с помощью УФ-камеры.

Most advanced 3D printers Во многих случаях в комплект поставки входят автономные устройства, облегчающие постобработку. Например, все смолы Nexa3D printers включают системы xWash и xCure, которые обеспечивают производителям мощные, последовательные и устойчивые решения для постобработки.

SLA Printing Materials

Одним из ключевых преимуществ SLA является 3D printing SLA Широкий спектр материалов включает в себя смолы. К ним относятся

  1. Стандартные смолы: эти материалы обычно используются для повседневной работы prints и обладают хорошей механической прочностью, твердостью, жесткостью и термостойкостью. Примерами являются PLA, ABS и PETG.
  2. Высокотемпературные смолы: эти материалы часто являются термостойкими и используются для литья инструментов под давлением и термобутылок. Они идеально подходят для компонентов, требующих повышенной термостойкости, таких как автомобильные, аэрокосмические и промышленные аксессуары. Примерами являются смолы PC, Peek и Ultem.
  3. Гибкие смолы: эти материалы очень гибкие, обладают хорошей прочностью и идеально подходят для изготовления прочных прототипов и готовых изделий. Примерами являются смолы TPE и TPU.
  4. Прозрачные смолы: это прозрачные материалы, которые впоследствии необходимо обработать для получения прозрачного покрытия.
  5. Монтажные смолы: калькулируемые смолы используются для создания моделей форм и имеют низкий процент золы после сжигания.

Learn more about SLA printing Самые быстродействующие материалы с бесплатным наведением. 3D printing materials in 2023.

Industrial vs. Desktop SLA 3D Printing

SLA 3D printing Технология может использоваться как для промышленных, так и для профессиональных проектов, причем небольшие прототипы можно создавать прямо в офисе.

Промышленные 3D-принтеры SLA

SLA-3D печать

Industrial SLA 3D printers Они более структурированы, работают быстрее и могут создавать высококачественные сложные компоненты. Они часто используются для производства конечных продуктов, производственных инструментов и литьевых форм.

But, Industrial 3D printers Они дорогие, тяжелые и не всегда подходят для офисной среды. К счастью, современные промышленные 3D printers Это очень мощные машины с точки зрения эффективности, объема конструкции, повторяемости и точности.

Nexa3D’s industrial 3D printers В них используется запатентованная технология Lubricant Sublayer Photo King (LSPC), позволяющая достичь высочайшей printing Скорость и лучшая в своем классе производительность. во время MSLA. printer (не SLA), NXE Photopolymer 3D printer Эта серия отличается беспрецедентными объемами конструкций, непревзойденной скоростью и эффективностью, а также невероятной точностью и повторяемостью.

Настольные 3D-принтеры SLA

Распространенным заблуждением является их специализация. 3D printers Они дорогие, большие и, в большинстве случаев, непригодны для использования в офисной среде. Однако сегодня профессиональные настольные 3D printers Они доступны по цене, имеют приличный объем конструкции и отличное качество изготовления.

XIP от Nexa3D — пример такого стола. 3D printer Он инновационный, имеет отличное качество конструкции и доступен как в проверенных, так и в открытых материалах. Он почти полностью изготовлен из алюминия: полностью алюминиевый корпус и обработанный алюминиевый бак. В отличие от большинства смоляных 3D printers Ось Z закреплена сверху вниз. Это значительно снижает вибрацию. printing Улучшает качество комплектующих.

It also allows users to print До 18 см/ч, в шесть раз быстрее, чем у конкурентов. SLA printers .

Benefits of Using SLA 3D Printing

1. точность и аккуратность

SLA 3D printing Точность может быть повторена для производства высокодетализированных и сложных компонентов. Это. printing Технология является более точной, поскольку точная точность может быть достигнута путем регулировки лазера, разрешения пикселя и высоты мата.

Отвод как можно большего количества тепла от источника света и поддержание температуры printer окружающей среды также важны для точности. prints .

2. гибкость материалов

SLA 3D printers can print Разнообразные материалы для различных отраслей промышленности и применений. 3D printing К смолам относятся полимеры, резиноподобные материалы и полимерные биокомпозиты.

3. гладкая поверхность

The best SLA 3D printer can print Анализ достигает 10 микрометров. Это означает, что окончательный вариант prints Они могут иметь более тонкие элементы, что снижает необходимость в постобработке и повышает сложность и детальность выполнения детали.

Такое высокое разрешение printing обеспечивает гладкую поверхность, что позволяет расширить спектр применений, таких как изготовление пресс-форм, инвестирование и создание прототипов.

4. однородность изображения

Однородный характер SLA 3D prints делает их очень привлекательными для многих отраслей промышленности. В отличие от других 3D printing processes, an SLA 3D printer технологий вы всегда можете создать один компонент с неизменными свойствами.

SLA 3D Printing Challenges

Although SLA 3D printing Несмотря на многочисленные преимущества, существуют и некоторые проблемы

Терморегулирование

Поскольку лазер активирует процесс отверждения смолы при SLA 3D printer важно управлять теплом для поддержания высокой and print скорость. Одним из способов управления теплом является поддержание 3D printing поддерживать постоянную температуру окружающей среды. Это включает в себя поверхность резервуара со смолой и источник света.

A sophisticated SLA 3D printer Существуют встроенные системы для контроля температуры 3D printing окружающей среды. Например, система NEXA3D SLA printers запатентованная технология Lubricant Sublayer Photocareering (LSPC), которая управляет накоплением тепла во время printing обеспечивает постоянную точность в течение долгого времени.

Программное обеспечение Nexa виртуально изолирует компоненты и генерирует инструкции to print и направляет тепло в резервуар со смолой. Это позволяет производителям to print Быстро уплотнять большие и компактные объекты, не опасаясь проблем с качеством, вызванных нагревом.

Избегать ультрафиолетового излучения и влажности

SLA 3D printers Они чувствительны к воздействию ультрафиолетовых лучей и влажности. Чтобы избежать возможных проблем с качеством, производители могут попробовать MSLA printers В них вместо лазеров используются светодиодные лампы, которые менее подвержены воздействию ультрафиолета и помогают создавать компоненты стабильного качества.

SLA 3D Printing Use Cases

Вот некоторые из наиболее популярных отраслей и областей применения SLA 3D printing :

Медицинское оборудование

SLA-3D печать

3D printing Используется в медицинской промышленности 3D printing Адаптивные протезы, имплантаты и части тела. Невероятная точность технологии SLA 3D также позволяет специалистам создавать индивидуальные медицинские устройства, такие как слуховые аппараты, брекеты и зубные протезы.

Французский стартап Wemed, основанный во время пандемии Ковид-19, специализируется на разработке устройств для телемедицины. Осознав важность теледиагностических медицинских устройств для снижения нагрузки в больницах, компания Wemed совместно с NEXA3D создала Skop™. 3D printed stethoscope.

Строительство

SLA-3D печать

SLA 3D printing Это превосходная технология для создания очень дорогих и сложных компонентов. Производители могут изготавливать стабильные компоненты с высоким разрешением и повторяемостью. Многие производители используют SLA 3D printers для создания производственных инструментов, литьевых форм и других компонентов, необходимых в производственном процессе.

Например, с помощью компании Pepsico процесс разработки формы для выдува сократился с четырех недель до всего пяти дней. 3D printing Компания Pepsico использует ортопедические конструкции в качестве активаторов для различных аспектов разработки бутылок, применяя запатентованные технологии и гибридный подход. Это ускоряет и улучшает моделирование производительности, продвинутый системный анализ и высококачественное производство.

Компания Pepsico выбрала инструмент Xpeek147 компании Nexa3D. 3D printed Insert Tool за впечатляющие эксплуатационные характеристики, включая прочность материала и термоотвод при очень высоких температурах. Этот гибридный подход не зависит от станка, т.е. можно использовать различные типы станков. 3D printers Компания PepsiCo нашла высокопроизводительный и высокоэффективный NEXA3D NXE 400. 3D printer Прикрепляемость материала также делает его идеальным для производства необходимых формованных компонентов.

Механика и проектирование изделий

SLA 3D printers Он также идеально подходит для быстрого создания прототипов и итеративного проектирования изделий. Инженеры могут использовать SLA 3D printing Создать прототипы, которые точно отражают то, как будет выглядеть готовый продукт, прежде чем приступить к реализации плана, что позволит им опробовать различные идеи и получить отзывы пользователей.

The Nexa3D XiP printer Время строительства составляет примерно 87 минут, разрешены вечеринки to print В 10 раз быстрее, чем у других лучших 3D printers на рынке.XIP также доступен по цене printing Стоимость пакетов начинается от $6295.

Потребительские товары

Мебель, предметы домашнего декора, ювелирные изделия могут быть созданы с помощью 3D printers . SLA 3D printing Идеально подходит для производства детализированных компонентов с гладкой поверхностью и идеально подходит для различных потребительских товаров.

Get Started with the Best SLA 3D Printers

With so many SLA 3D printers На рынке профессионалы отрасли должны найти подходящую 3D printing Технология производства.

Благодаря частной запатентованной технологии LSPC, NEXA3D является 3D printers Для дизайнеров, инженеров и производителей, желающих разрабатывать и производить продукцию завтрашнего дня, Nexa3d printers работает более чем в шесть раз быстрее, не жертвуя качеством изображения ради скорости, используя при этом доступные, долговечные и легкодоступные аксессуары.

NEXA3D создает устойчивую цифровую цепочку поставок с помощью локальных протезов, которые позволяют каждому делать то, что раньше считалось невозможным. 3D print то, что раньше считалось невозможным.

Ready to see this 3D printing technology at work?

Оцените статью