Βασικά στοιχεία της τρισδιάστατης εκτύπωσης: Τι είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση SLA;

Οι συσκευές στερεοφωνικής λιθογραφίας ή οι εκτυπωτές SLA 3D είναι οι αρχικοί τύποι εκτυπωτών ρητίνης. Οι εκτυπωτές SLA χρησιμοποιούν υπεριώδες λέιζερ για να σκληρύνουν μια φωτοευαίσθητη ρητίνη. Η προσέγγιση προτάθηκε για πρώτη φορά στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στη συνέχεια κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις αρχές της δεκαετίας του '80. Ενώ η εκτύπωση 3D FDM ήταν η πρώτη τεχνολογία που εισήλθε στην εγχώρια αγορά επειδή ήταν ευκολότερη η εμπορία σε προσιτές τιμές, η εκτύπωση SLA έχει γίνει επίσης δημοφιλής, κυρίως λόγω της απαράμιλλης ποιότητας εκτύπωσης.

Πώς λειτουργούν οι εκτυπωτές SLA;

Ένας εκτυπωτής SLA χρησιμοποιεί ένα υπεριώδες λέιζερ για να εντοπίσει τη διαδρομή ενός στρώματος πάνω από μια φωτοευαίσθητη ρητίνη. Καθώς το λέιζερ περνά πάνω από τη ρητίνη σκληραίνει και στερεοποιείται. Μόλις ολοκληρωθεί το επίπεδο, η πλατφόρμα κατασκευής προσαρμόζεται έτσι ώστε να μπορεί να εκτυπωθεί το επόμενο επίπεδο. Η ίδια η πηγή λέιζερ είναι πάντα ακίνητη. Η δέσμη ρυθμίζεται στους άξονες x και y με έναν επακριβώς ελεγχόμενο καθρέφτη.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι εκτυπωτών SLA, από πάνω προς τα κάτω και από κάτω προς τα πάνω. Οι εκτυπωτές από πάνω προς τα κάτω βρίσκονται πιο συχνά σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, χρησιμοποιούν ένα μεγάλο δοχείο και εντοπίζουν το λέιζερ πάνω από την επιφάνεια της ρητίνης στο δοχείο με την επιφάνεια κατασκευής ακριβώς από κάτω. Μόλις τελειώσει η στρώση, η επιφάνεια κατασκευής χαμηλώνει κατά το ύψος μιας στρώσης και ξεκινά η επόμενη στρώση. Αυτοί οι εκτυπωτές περιορίζονται γενικά από τον όγκο του κάδου και απαιτούν τον κάδο και την ποσότητα ρητίνης σε αυτό.

Στους εκτυπωτές από κάτω προς τα πάνω, το σύστημα λέιζερ και καθρέφτης είναι τοποθετημένο κάτω από τον κάδο. Ο εν λόγω κάδος έχει μια διαφανή κάτω πλευρά. Το λέιζερ σκληραίνει ένα στρώμα ρητίνης στο κάτω μέρος του κάδου και το στρώμα εκτύπωσης το ξεκολλάει και ανασηκώνει ένα στρώμα, έτοιμο για τον εντοπισμό του επόμενου στρώματος. Αυτός ο τύπος εκτυπωτή είναι πολύ πιο δημοφιλής στον χώρο του οικιακού χρήστη. Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματά του είναι ότι δεν χρειάζεστε βαθύ ή γεμάτο δοχείο ρητίνης, καθώς η εκτύπωση μπορεί να αφαιρεθεί αργά από τη δεξαμενή. Για να βοηθήσει να ξεκολλήσει το στρώμα από το κάτω μέρος του κάδου, ενώ το διατηρεί κολλημένο στο κρεβάτι εκτύπωσης, ο ίδιος ο κάδος γενικά κουνιέται ελαφρώς, αυτό ασκεί μια ανομοιόμορφη δύναμη αποκόλλησης, επιτρέποντάς του να ξεκολλήσει ομαλά και αξιόπιστα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα σε σύγκριση με το FDM

Το κύριο πλεονέκτημα που προσφέρει η εκτύπωση SLA έναντι του FDM είναι η σημαντικά αυξημένη ανάλυση. Τα ύψη στρώματος μπορεί να είναι έως και 50 μικρά, δηλαδή 50 εκατομμυριοστά του μέτρου ή 0,05 mm. Αυτό συγκρίνεται με τα ύψη στρώματος FDM που είναι συνήθως της τάξης των 500 microns ή 0,5 mm. Η δυνατότητα εκτύπωσης 10 φορές περισσότερων στρώσεων ανά μονάδα ύψους από έναν εκτυπωτή FDM σημαίνει ότι οι εκτυπώσεις που προκύπτουν είναι κυριολεκτικά μια τάξη μεγέθους πιο ομαλές. Μπορούν να αναπαραχθούν πολύ πιο λεπτές λεπτομέρειες.

Το κύριο μειονέκτημα της εκτύπωσης SLA είναι ότι οι ρητίνες που χρησιμοποιούνται είναι αρκετά τοξικές και δυσάρεστες ερεθιστικές ουσίες σε σύγκριση με τα ασφαλή νήματα που χρησιμοποιούνται από τους εκτυπωτές FDM. Τα ΜΑΠ όπως γάντια νιτριλίου είναι απαραίτητα όταν χειρίζεστε ρητίνη καθώς η επαφή με το δέρμα μπορεί να οδηγήσει σε δυσάρεστο εξάνθημα. Η παρατεταμένη έκθεση μπορεί να οδηγήσει ακόμη και στην ανάπτυξη αλλεργίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό μπορεί στη συνέχεια να προκληθεί ακόμη και από τη μυρωδιά της ρητίνης. Η ρητίνη θεωρείται επίσης επικίνδυνο απόβλητο και έτσι η απόρριψη μπορεί να είναι περίπλοκη.

Μόλις ολοκληρωθεί μια εκτύπωση, πρέπει να πλυθεί σε ισοπροπυλική αλκοόλη για να καθαρίσει τυχόν περίσσεια ρητίνης και στη συνέχεια να σκληρυνθεί κάτω από μια λάμπα UV. Μόνο μετά από αυτό μπορεί να συμβεί η τυπική μετα-επεξεργασία, όπως η αφαίρεση υποστήριξης.

Το κόστος λειτουργίας για έναν εκτυπωτή SLA είναι συγκριτικά υψηλό καθώς οι ρητίνες είναι πιο ακριβές από τα νήματα FDM. Στα πιο θετικά νέα, η έλλειψη στοιχείου θέρμανσης σημαίνει ότι δεν υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς.

Η εκτύπωση SLA είναι μια εκπληκτική τεχνολογία που μπορεί να οδηγήσει σε εκπληκτικά λεπτομερείς εκτυπώσεις. Το λειτουργικό κόστος, ωστόσο, καθώς και τα ζητήματα ασφάλειας του χειρισμού της ρητίνης μπορούν να αποβάλουν πολλά. Έχετε εκτυπωτή FDM ή SLA; Τι ήταν αυτό που σας πούλησε στον τύπο που επιλέξατε; Ενημερώστε μας παρακάτω.