SLA 3D печать
Стереолитография (SLA) - это процесс аддитивного производства, который относится к семейству фотополимеризации. Также известная как 3D-печать на смоле, существует три основные технологии 3D-печати, связанные с полимеризацией: SLA, DLP и LCD. Все три технологии используют источник света для отверждения фотополимера, но со следующими отличиями:
Стереолитография (SLA) использует УФ-лазеры в качестве источника света для селективного отверждения полимерной смолы.
Цифровая обработка света (DLP) использует цифровой проектор в качестве источника ультрафиолетового света для отверждения слоя смолы.
Жидкокристаллический дисплей (LCD) использует модуль ЖК-дисплея для проецирования определенных световых узоров.
SLA является одной из наиболее широко используемых технологий фотополимеризации. Она используется для создания объектов путем выборочного отверждения полимерной смолы слой за слоем с использованием ультрафиолетового (УФ) лазерного луча. Материалы, используемые в SLA, представляют собой светочувствительные термореактивные полимеры, которые поставляются в жидкой форме. Запатентованная в 1986 году, SLA была первой технологией 3D-печати. И даже сегодня SLA по-прежнему является самой экономичной технологией 3D-печати, доступной, когда требуются детали с очень высокой точностью и гладкой поверхностью.
Как работает стереолитография ?
SLA 3D печать работает путем первого позиционирования платформы сборки в резервуаре с жидким фотополимером на расстоянии одного слоя высоты для поверхности жидкости. УФ-лазер создает следующий слой путем выборочного отверждения и затвердевания фотополимерной смолы. Во время затвердевающей части процесса фотополимеризации мономерные углеродные цепи, составляющие жидкую смолу, активируются светом УФ-лазера и становятся твердыми, создавая прочные нерушимые связи между собой. Лазерный луч фокусируется по заданной траектории с помощью набора зеркал. Сканируется вся площадь поперечного сечения модели, поэтому изготовленная деталь полностью сплошная. После печати деталь находится в не полностью отвержденном состоянии. Она требует дальнейшей постобработки под ультрафиолетовым светом, если требуются очень высокие механические и термические свойства.
Процесс фотополимеризации необратим, и нет никакого способа преобразовать детали SLA обратно в их жидкую форму. Нагрев этих деталей SLA приведет к тому, что они сгорят, а не расплавятся. Это связано с тем, что материалы, производимые с помощью SLA, изготовлены из термореактивных полимеров, в отличие от термопластов, которые использует FDM.
Несущая конструкция
В SLA всегда требуется опорная конструкция. Опорные конструкции печатаются из того же материала, что и деталь, и должны быть удалены вручную после печати. Ориентация детали определяет расположение и объем опоры. Рекомендуется, чтобы деталь была ориентирована так, чтобы визуально критичные поверхности не соприкасались с опорными конструкциями. Во время процесса отверждения смола слегка сжимается под воздействием источника света принтера. Когда усадка значительная, между новым слоем и ранее затвердевшим материалом возникают большие внутренние напряжения, что приводит к скручиванию детали. Поддержка важна, чтобы помочь закрепить подверженные риску участки печати на сборке и уменьшить вероятность скручивания. Ориентация деталей и ограничение больших плоских слоев также важны. Чрезмерное отверждение (например, при воздействии прямых солнечных лучей после печати) также может привести к скручиванию.
Адгезия слоев
Детали, напечатанные SLA, имеют изотропные механические свойства. Это связано с тем, что одного пропуска УФ-лазера недостаточно для полного отверждения жидкой смолы. Более поздние лазерные проходы помогают ранее затвердевшим слоям сливаться вместе в очень высокой степени. Фактически, отверждение продолжается даже после завершения процесса печати. Для достижения наилучших механических свойств детали SLA должны быть подвергнуты последующему отверждению, помещая их в отверждающую коробку под интенсивным ультрафиолетовым светом (а иногда и при повышенных температурах). Это значительно улучшает твердость и термостойкость детали SLA, но делает ее более хрупкой.