3D-tulostuksen perusteet: Mikä on SLA-3D-tulostus?

Stereo Lithography Apparatus tai SLA 3D -tulostimet ovat alkuperäisiä hartsitulostimia. SLA-tulostimet käyttävät ultraviolettilaseria valoherkän hartsin kovettamiseksi. Lähestymistapaa ehdotettiin ensimmäisen kerran 1970-luvun lopulla ja sitten patentoitiin 80-luvun alussa. Vaikka FDM 3D -tulostus oli ensimmäinen tekniikka, joka murtautui kotimarkkinoille, koska sitä oli helpompi markkinoida edulliseen hintaan, mutta myös SLA-tulostus on tullut suosituksi ensisijaisesti vertaansa vailla olevan tulostuslaadun vuoksi.

Kuinka SLA-tulostimet toimivat?

SLA-tulostin käyttää ultraviolettilaseria jäljittääkseen kerroksen reitin valoherkän hartsin päällä. Kun laser kulkee hartsin yli, se kovettuu ja jähmettyy. Kun kerros on valmis, rakennusalusta mukautuu niin, että seuraava kerros voidaan tulostaa. Itse laserlähde on aina paikallaan. Säde säädetään x- ja y-akselien poikki tarkasti ohjatun peilin avulla.

SLA-tulostimia on kahta päätyyppiä, ylhäältä alas ja alhaalta ylös. Ylhäältä alas -tulostimet ovat yleisempiä teollisuusympäristöissä, ne käyttävät suurta altaaa ja jäljittävät laserin altaassa olevan hartsin pinnan yli rakennepinnan ollessa juuri sen alapuolella. Kun kerros on valmis, rakennuspinta lasketaan yhden kerroksen korkeudella ja seuraava kerros aloitetaan. Näitä tulostimia rajoittaa yleensä altaan tilavuus, ja ne vaativat altaan ja siinä olevan hartsin määrän.

Alhaalta ylös -tulostimissa laser- ja peilijärjestelmä on asennettu altaan alle. Mainitussa altaassa on läpinäkyvä alapuoli. Laser kovettaa altaan pohjalla olevan hartsikerroksen, jonka jälkeen tulostusalusta kuorii sen pois ja nostaa yhden kerroksen valmiiksi seuraavan kerroksen jäljittämiseen. Tämäntyyppinen tulostin on paljon suositumpi kotikäyttäjissä. Yksi sen suurista eduista on, että et tarvitse syvää tai täyttä hartsia, sillä printti voidaan nostaa hitaasti pois altaasta. Jotta kerros irtoaa altaan pohjasta ja pysyy samalla kiinni tulostusalustassa, itse altaa keinuu yleensä hieman, mikä aiheuttaa epätasaisen kuoriutumisvoiman, jolloin se irtoaa tasaisesti ja luotettavasti.

Edut ja haitat verrattuna FDM:ään

SLA-tulostuksen tärkein etu FDM:ään verrattuna on huomattavasti suurempi tarkkuus. Kerroskorkeudet voivat olla jopa 50 mikronia, eli 50 miljoonasosaa metristä tai 0,05 mm. Tämä on verrattuna FDM-kerroksen korkeuksiin, jotka ovat tyypillisesti luokkaa 500 mikronia tai 0,5 mm. Mahdollisuus tulostaa 10 kertaa enemmän kerroksia korkeusyksikköä kohti kuin FDM-tulostimella tarkoittaa, että tulosteet ovat kirjaimellisesti suuruusluokkaa tasaisempia. Paljon hienompia yksityiskohtia voidaan toistaa.

SLA-tulostuksen pääasiallinen haittapuoli on, että käytetyt hartsit ovat melko myrkyllisiä ja ikäviä ärsyttäviä aineita verrattuna FDM-tulostimien käyttämiin turvallisesti käsiteltäviin filamentteihin. Henkilönsuojaimet, kuten nitriilikäsineet, ovat välttämättömiä hartsia käsiteltäessä, koska ihokosketus voi aiheuttaa ikävän ihottuman. Pitkäaikainen altistuminen voi johtaa jopa allergian kehittymiseen. Joissakin tapauksissa tämän voi sitten laukaista jopa hartsin haju. Hartsia pidetään myös vaarallisena jätteenä, joten hävittäminen voi olla monimutkaista.

Kun painatus on valmis, se on pestävä isopropyylialkoholissa ylimääräisen hartsin poistamiseksi ja kovetettava sitten UV-lampussa. Vasta tämän jälkeen voidaan suorittaa tavallinen jälkikäsittely, kuten tuen poistaminen.

SLA-tulostimen käyttökustannukset ovat suhteellisen korkeat, koska hartsit ovat kalliimpia kuin FDM-filamentit. Positiivisempi uutinen, lämmityselementin puute tarkoittaa, että palovaaraa ei ole.

SLA-tulostus on hämmästyttävä tekniikka, joka voi johtaa fantastisen yksityiskohtaisiin tulosteisiin. Käyttökustannukset ja hartsin käsittelyn turvallisuusongelmat voivat kuitenkin lykätä monia. Onko sinulla FDM- tai SLA-tulostin? Mikä myi sinulle valitsemassasi tyypissä? Kerro meille alla.