Стереолитографическая объемная печать (SLA) становится в последнее время все более популярной, так как дает возможность производства деталей с максимальной точностью. Как она работает? Каковы ее особенности и преимущества, для изготовления каких элементов она подходит?
Печать SLA: общие понятия
Стереолитография – это методика аддитивного производства. Ее также называют фотополимеризацией в ванне, либо печатью с применением полимерных смол. Все принтеры SLA работают по одному и тому же принципу: на вязкую смолу воздействует световой поток, за счет чего активируется ее полимеризация, она становится твердой. Различия между моделями заключаются в расположении базовых модулей, бака для смолы, источника света, рабочей плоскости.
Принцип отвердения полимера построен на том, что при взаимодействии со световыми волнами определенной длины его молекулярные цепочки начинают объединяться, мономеры и олигомеры стабилизируются, конечная деталь может быть как жесткой, так и пластичной.
Элементы, которые выполнены при помощи SLA-принтеров, характеризуются высокой детализацией, точностью исполнения, гладкостью плоскостей. Основной плюс, впрочем, заключается в универсальности технологии.
Разработчики полимерных смол постоянно совершенствуют методики их производства, оптические, механические, температурные характеристики постоянно улучшаются, как результат – материал становится еще более универсальным, подходящим для изготовления различных элементов, от интерьерных аксессуаров до медицинского оборудования.
Принтеры SLA: принципы и алгоритмы работы
Печать проводится по следующему алгоритму:
- Заливка фотополимерной смолы в бак, позиционирование подвижной платформы для того, чтобы начать формирование детали;
- Помещение подвижной платформы на глубину, необходимую для ее покрытия тончайшим слоем полимера, максимально допустимая толщина – 0.13 миллиметра. Только принтера SLA могут работать со столь малыми объемами материала, за счет чего достигается максимальная точность, устройство формирует мельчайшие элементы;
- Активация лазера. Высокотемпературный луч активирует интенсивное твердение верхнего слоя;
- Чтобы сформировать новый слой, платформа снова уходит на глубину, значение которой идентично толщине слоя. Цикл повторяется количество раз, соответствующее проектным требованиям, особенностям чертежа;
- Когда построение объекта завершено, он обрабатывается стабилизирующим раствором, ультрафиолетом, длина волны этого светового спектра обеспечивает быструю конечную полимеризацию;
- Ручное удаление элементов поддержки, которые несколько портят вид детали, за счет чего она приобретает окончательную конфигурацию.
Составление проекта
Непосредственно печати всегда предшествует проектирование. От того, насколько точно разработана исходная модель, зависит качество конечного изделия. Проектирование может проводиться по нескольким технологиям. Первая – это сканирование образца, получение его трехмерной компьютерной копии, которую можно скорректировать при помощи специальной программы. Вторая – это изготовление трехмерной компьютерной модели с нуля, редакторов множество.
Преимущества
Методика SLA – одна из наиболее совершенных среди всех способов трехмерной печати. Главным образом, специалисты отмечают возможность в кратчайшие сроки сформировать прототип с оригинала детали (путем предварительного трехмерного сканирования), либо “распечатать” модель, созданную на компьютере. Специализированная оснастка, промежуточные стадии корректировки не нужны, на получение готового элемента придется потратить считанные часы. Тестировать экспериментальные образцы не придется, так что способ максимально полезен в том случае, если запланировано проведение различных научных испытаний.
Прочие достоинства технологии SLA выглядят следующим образом:
- Возможность создания моделей сложной конфигурации, со структурой, предполагающей наличие полостей, пустот, мелких элементов или тонких стенок;
- Огромная прочность готового изделия (даже несмотря на тонкие стенки), максимальная точность при формировании небольших элементов;
- Идеальная гладкость поверхности, при использовании других методик добиться такого качества невозможно;
- Изготовленный на 3D-принтере прототип можно применять в качестве готового продукта. Такая возможность достигается высокими механическими характеристиками используемых полимеров;
- Минимальная необходимость в конечной обработке, по сути, деталь сразу готова к эксплуатации, достаточно лишь удалить поддерживающие элементы.
