Области применения | Преимущества лазерной стереолитографии | Как работают SLA-принтеры | ProtoFab: надежная и экономичная 3D-печать фотополимерами | DLP и другие методы стереолитографии: в чем отличие от SLA?
Сегодня мы расскажем о лазерной стереолитографии, одной из фундаментальных технологий 3D-печати. В международной терминологии этот процесс называется SLA (Stereolithography Apparatus). Также существует другие разновидности стереолитографии – DLP (Digital Light Processing) и LCD (Liquid Crystal Display).
Стереолитографический аппарат был запатентован в 1986 году Чаком Халлом (Chuck Hull), соучредителем компании 3D Systems, и как раз с этого момента принято отсчитывать историю аддитивных технологий. Халл, кстати, является изобретателем первой коммерческой технологии быстрого прототипирования, а также формата файлов STL, в котором стандартно сохраняются данные трехмерных моделей.
От других технологий трехмерной печати лазерную стереолитографию отличает использование не порошков, а фотополимеров в жидком состоянии, которые накладываются тонкими слоями. Материал затвердевает под лазерным лучом или ультрафиолетовой лампой, после чего мы получаем готовую 3D-модель. Технология заключается, таким образом, в построении твердого тела в жидкой среде.
Фотополимеры (светополимеры) представляют собой вещества, которые изменяют свои свойства под действием ультрафиолетового света. В обычном состоянии они характеризуются податливостью, но под действием ультрафиолетовых лучей приобретают прочность. Длительность облучения и длина волны устанавливаются в зависимости от материала для SLA-принтера, размеров выращиваемого изделия и окружающих условий.
Области применения
Лазерная стереолитография может использоваться при создании оснастки, приспособлений или прототипов, а также при производстве промышленной керамики, формовании и литье по выжигаемым моделям.
SLA-принтеры с успехом работают на предприятиях различных отраслей, таких как:
- автомобильная промышленность;
- авиакосмическая промышленность;
- приборостроение;
- медицина (в том числе стоматология);
- ювелирное дело;
- искусство и архитектура.
Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью 17 советов по 3D‑печати фотополимерами
Преимущества лазерной стереолитографии
В первую очередь отметим, что SLA-принтеры помогают оперативно получить прототип с оригинала изделия или с компьютерно-математической модели. Специальная оснастка и промежуточные этапы обработки не требуются, поэтому на создание готового изделия уходит всего несколько часов. Стереолитографическая 3D-печать экономит время на тестирование экспериментальных образцов, что делает этот метод незаменимым также при проведении научных исследований.
Среди других преимуществ лазерной стереолитографии:
- возможность построения моделей сложной формы и структуры (в том числе тонокостенных изделий и мельчайших деталей);
- самая высокая прочность моделей и один из лучших показателей точности;
- поверхность изделия имеет идеальное качество;
- напечатанный прототип можно использовать как готовый продукт за счет свойств применяемых фотополимеров;
- несложная постобработка;
- низкий уровень шума при производстве.
Есть ли у стереолитографических установок преимущества перед другими типами 3D-принтеров (и другими технологиями 3D-печати)? Да, это возможность использовать больший объем рабочей камеры, а значит, печатать более габаритные объекты. На сегодня максимальный размер камеры построения SLA-машины – 2,4 метра.
Как работают SLA-принтеры
- Фотополимерная смола заливается в емкость, в которую ставят подвижную платформу для выращивания изделия.
- Платформа помещается на такую глубину, чтобы ее покрывал супертонкий слой фотополимера – толщиной от 0,05 до 0,13 мм. Это самое минимальное значение, доступное современным 3D-принтерам, – таким образом, лазерная стереолитография обеспечивает более высокую точность в сравнении с другими технологиями 3D-печати.
- Затем в компьютерной программе активируется лазер. Лазерный луч прорисовывает первый слой на поверхности фотополимера, вызывая его затвердевание.
- Для создания нового слоя платформа погружается на глубину, соответствующую толщине одного слоя. Выполняется необходимое количество таких циклов.
- Когда объект построен, он подвергается обработке специальным раствором и финальной полимеризации мощным УФ-излучением.
- В завершение процесса вручную удаляют поддержки, которые используются во многих аддитивных процессах.
Говоря о SLA-технологии, нельзя не упомянуть факторы, которые могут ограничить ее применение. Это и существенные первоначальные инвестиции, и расход материала на изготовление поддержек, и особые требования, которые предъявляются к условиям эксплуатации и помещению.
Рекомендуем статью: Как выбрать фотополимер для 3D‑печати
ProtoFab: надежная и экономичная 3D-печать фотополимерами
iQB Technologies является эксклюзивным дистрибутором в России компании ProtoFab (Китай) – производителя промышленных SLA-принтеров и материалов. Оборудование ProtoFab позволяет эффективно решать такие задачи, как прототипирование, создание функциональных изделий, мастер-моделей для литья по выжигаемым моделям, быстрое изготовление оснастки и проверка изделий на эргономичность.
ProtoFab, имеющая два производственных предприятия и три RP-центра с обширным парком оборудования в Китае, инсталлировала более ста SLA-принтеров на крупных производственных предприятиях Европы и Америки.
Основные преимущества SLA-принтеров ProtoFab
- Быстрая, высокоточная и экономичная печать прототипов и литейных мастер-моделей
для различных отраслей. - Большая линейка оборудования; каждая модель имеет уникальный размер камеры построения.
- Широкий выбор материалов собственной разработки с уникальными характеристиками.
- Специальная система DLC (Dynamic Laser Control) позволяет управлять мощностью лазера, тем самым имеется возможность увеличивать скорость печати и получать высшее качество на маленьких элементах моделей.
- 3D-принтеры работают на ОС Linux, что является преимуществом перед конкурентами.
- Конкурентоспособные цены по сравнению с китайскими и зарубежными аналогами.
Эксперты iQB Technologies проконсультируют вас на предмет применимости SLA-технологии исходя из направления и специфики вашего бизнеса и предложат конкретные решения. Внедрение лазерной стереолитографии при грамотной постановке задач принесет предприятию ощутимую выгоду.
Закажите тестовую печать фотополимером на 3D-принтере ProtoFab SLA 600 DLC!
DLP и другие методы стереолитографии: в чем отличие от SLA?
Еще один метод стереолитографической 3D-печати – DLP (Digital Light Processing) – использует цифровые светодиодные проекторы, позволяя снижать себестоимость устройств. В отличие от лазерных установок, сканирующих поверхность материала одним или несколькими лазерными головками, DLP-принтеры проецируют изображение целого слоя до затвердевания фотополимерной смолы, после чего наносится новый слой материала и проецируется изображение нового слоя цифровой модели.
Простые и удобные решения на основе технологии DLP предлагает китайская компания RAYSHAPE. Компактные машины с широким функционалом Shape 1+ и Shape 1+ HD позволят быстро создавать фотополимерные изделия размером до 192 × 108 × 200 мм в машиностроении, производстве электронных компонентов, цифровой стоматологии и образовании. DLP-принтеры RAYSHAPE могут похвастаться высокой скоростью печати (до 80 мм/час) и 7-дюймовым сенсорным экраном с мощным бортовым компьютером, который обеспечивает простоту и надежность работы.
Также на рынке представлены 3D-принтеры с технологией LCD (Liquid Crystal Display), в основе которой также лежит фотополимеризация. Засветка фотополимерной смолы осуществляется светодиодной ультрафиолетовой матрицей через маску ЖК-экрана, а не УФ-проектора, как в технологии DLP. Примеры доступных и высококачественных решений – LCD-принтеры китайской компании Wiiboox с разрешением до 8К.
Вышеуказанные альтернативные методы 3D-печати фотополимерами появились относительно недавно, но уже демонстрируют прекрасные результаты, сопоставимые по точности и производительности с оригинальной технологией SLA. Основным их преимуществом перед SLA может стать более низкая стоимость используемых проекторов и экранов по сравнению с лазерными излучателями.
На фото в заставке: стереолитографические 3D-принтеры ProtoFab, которые компания iQB Technologies эксклюзивно представляет на российском рынке
Статья опубликована 22.06.2017 , обновлена 04.10.2024
