Стереолитография (SLA) Ръководство за 3D печат

Сред многото процеси на печат на 3D смола, 3D технологията за печат на стереолитография (SLA) се превърна в най -често срещаната и популярна поради отличното си представяне. Той може да произвежда високоточни, изотропни, водонепроницаеми прототипи и завършени части, за да отговори на различни производствени нужди.
Частите, произведени отSLA 3D принтери Не само има серия от усъвършенствани свойства на материала, които могат да се адаптират към изискванията за използване на различни сценарии; Отличното му повърхностно покритие прави текстурата на продукта деликатна и изискана; и финият му дисплей на функции може точно да възстанови детайлите на дизайна и да реализира изграждането на сложни конструкции. В това подробно ръководство ще имате дълбоко разбиране на оперативния механизъм наSLA смола 3D принтери, проучете защо днес се използва широко от хиляди професионалисти и знайте как SLA Printers могат да бъдат интегрирани във вашия работен процес, за да донесете значителни ползи за вашата работа.



Съдържание
 

1. Какво е SLA 3D печат?

1.1 Как работи SLA 3D технологията

2. Кратка история на стереолитографията

3. Настолен SLA 3D принтери нарушава пазара

4. SLA 3D Печат на работен процес
4.1Design етап
4.2 Етап на отпечатване
4.3 Етап за обработка на POST

5. Защо да изберете SLA 3D печат?
5.1Скорост и изход
5.2Универсалност на материала
5.3Точност и прецизност
5.4Фини характеристики и гладко покритие на повърхността

6. Приложения на SLA 3D технология за печат

7. SLA 3D печатни материали


1. Какво е SLA 3D печат?

 

Стереолитографията (известна също като фотополимеризация на ДДС или 3D печат на смола) е процес на производство на добавки, който използва източник на светлина, за да излекува течната смола във втвърдена пластмаса. SLA 3D печат е най -бързият, с най -висока разделителна способност и точност, най -острите детайли и най -гладкото покритие на повърхността в цялото поле за технология за 3D печат. В допълнение, смола 3D технологията за печат има още едно изключително предимство - материално разнообразие. Производителите на материали са разработили иновативни формулировки на SLA смоли, които имат широк спектър от оптични, механични и термични свойства, които могат да бъдат напълно съчетани със стандартни, инженерни и промишлени термопластици.
 

С непрекъснатото развитие на 3D печат на хардуер, софтуер и материали, SLA технологията стана по -достъпна и достъпна, което позволява на компаниите да трансформират своите модели за прототипиране, тестване и производство. SLA 3D отпечатаните части са широко използвани в различни индустрии, като производство на готови продукти, индустриални части за подмяна, помощни средства за производство, инструменти и др. Гладкото му повърхностно покритие и тесни допустими отклонения го правят идеален избор за многобройни сглобки, потребителски продукти или крайни части за преглед на дизайна.


 

Сега, когато са достъпни достъпни и лесни за използване работни процеси, предприятията от всички размери имат възможност да внесат висококачествен 3D печат вътре. Прилагането на тази технология помогна на хиляди професионалисти да намалят оперативните разходи, да повишат ефективността и да създадат изцяло нови бизнес модели.

1.1 Как работи SLA 3D технологията
 

Принципът на работа на SLA 3D технологията за печат се основава на използването на светлина за втвърдяване на течна смола в триизмерен обект. Специфичният метод е да се изложи смолата цев или резервоара за смола на източника на светлина, за да се втвърди течната смола. В традиционните SLA 3D принтери отгоре надолу, източникът на светлина е разположен над цевта на течната смола, а светлината облъчва течната смола отгоре надолу. През 2011 г. обърнатата стереолитографска технология, стартирана от съоснователите на Formlabs Max Lobovsky, David Cranor и Natan Linder, отмениха традиционното оформление и поставиха източника на светлина под резервоара за смола. Когато работите, напречното сечение на частта първо се нарисува върху долния слой смола. С увеличаването на платформата за изграждане течната смола естествено ще тече под втвърдения слой, за да завърши запълването на слоя смола. Повтарянето на този процес може да отпечата сложни триизмерни обекти.


 

Има много иновации в обърната стереолитографска технология, сред която дизайнът на прозрачния (евентуално гъвкав) резервоар за долна смола е от голямо значение. Този дизайн не само дава възможност за производство на по -големи обърнати SLA 3D принтери, но и гъвкавата му повърхност може ефективно да намали силата на пилинг и да подобри стабилността и ефективността на печат.
 

SLA 3D принтери използват фоточувствителни термореактивни материали - смоли. Когато SLA смолите са изложени на светлината на специфична дължина на вълната, вътрешните къси молекулярни вериги бързо се свързват и мономерите и олигомери се полимеризират в твърди или гъвкави геометрични форми за постигане на втвърдяване.

През изминалото десетилетие се появиха нови процеси на печат на 3D смола, базирани главно на вида на използвания източник на светлина. Общите процеси включват: лазерно задвижвана стереолитография (SLA), която използва високата енергийна плътност на лазерите, за да излекува точно смоли; Дигитална обработка на светлина (DLP), която използва цифрови микромирорни устройства за бързо превключване на светлинни модели, за да излекува смоли; Маска стереолитография (MSLA, често използвана взаимозаменяемо с LCD 3D печат), която използва LCD екран като маска за контрол на зоната, където се облъчва светлината. Например, печатният двигател с ниска сила на Formlabs е усъвършенствана форма на MSLA 3D печат.


 

Работният процес на SLA 3D печат е прост. След печат частите трябва да се почистват с алкохол или етер, за да се отстрани излишната течна смола на повърхността. След това, в зависимост от материала, може да се наложи етап след втвърдяване, за да се завърши полимеризацията на частта и да се постигнат неговите оптимални свойства на материала. По-нататъшни след лечението като оцветяване, покритие или галванопластика могат да бъдат извършени, за да отговарят на конкретни приложения или естетически изисквания.

2. Кратка история на стереолитографията


 

Стереолитографията датира от началото на 80 -те години на миналия век, когато японският изследовател д -р Хидео Кодама е пионер на съвременния метод на слоеве за втвърдяване на фотополимери с UV светлина, който се превърна в прототип на стереолитографията. След това Чарлз (Чък) У. Хъл въвежда термина "стереолитография" и успешно получи патент за технологията през 1986 г. През същата година той основава 3D системи и официално комерсиализирана стереолитография, отваряйки нова глава в своето приложение в индустриалната област. Хъл описа технологията като създаване на 3D обекти чрез непрекъснато „отпечатване“ на тънки слоеве материали, които могат да бъдат излекувани чрез UV светлина.
 

Въпреки че стереолитографията се роди рано, тя не беше първата 3D технология за печат, която спечели широко разпространена популярност. В края на 2000-те години, тъй като сродни патенти изтекли, 3D принтерите за моделиране на слети с малък формат (FDM) се появяват на пазара. След като стартира тази технология за екструдиране, тя предизвика първата вълна от широко разпространено приложение и разпознаване на технологията за 3D печат, като значително разширява обхвата на приложението на добавката. Въпреки това, FDM 3D принтерите имат определени ограничения при задоволяване на различни професионални нужди и не могат да обхванат напълно всички сценарии на кандидатстване. Това също предизвика непрекъснатите иновации на стереолитографската технология при последващо развитие, за да се адаптира към по -разнообразни нужди.

3. Настолен SLA 3D принтери нарушава пазара

 

В развитието на 3D технологията за печат,Настолен SLA 3D принтерса довели до пазарни промени. Преди това 3D печат с висока разделителна способност разчита на големи индустриални системи, които бяха скъпи и заемаха голяма площ. Desktop SLA Printers счупи тази ситуация със своето компактно тяло и достъпна цена, което прави 3D печат с висока разделителна способност популярен.

Първото обърнато стереолитографско решение е от голямо значение. Той дава възможност на различните клиенти да имат достъп до SLA 3D технология за печат, а неговият прототип поставя основата за последващо технологично развитие. През 2015 г. броят на съвместимите материали се увеличава, помагайки иновациите в множество индустрии като проектиране на продукти, производство на инженерство, стоматология и бижута. През 2019 г. е използван гъвкавият резервоар за долна смола за намаляване на силата на пилинг, подобряване на качеството на печат и разширяване на обхвата на приложението. Днес стереолитографската технология се превърна в един от зрелите пластмасови процеси за 3D печат със силна конкурентоспособност.


4.SLA 3D Печат на работен процес

4.1Design фаза



Използвайте CAD софтуер или 3D данни за сканиране, за да проектирате 3D модел и да го експортирате във формат STL или OBJ. Импортирайте софтуера за подготовка на печат, задайте параметри и го нарежете, като софтуер Preform, който може автоматично да генерира поддръжка и да определи посоката на печат. Разширените потребители също могат да издълбаят части за SLA технологията, за да спестят материали.
 

4.2 -отпечатване фаза


След приключване на настройката на дизайна и параметрите, софтуерът за подготовка на печат предава данни на принтера чрез мрежата, USB или Ethernet. Подвижният резервоар за смола и платформата на обърнатия SLA принтер са удобни за смяна на материали и нов печат.

 

4.3 Фаза на обработка на POST

Повечето SLA принтери трябва ръчно да изстържат частите, но платформата за изграждане Flex и Flex L могат бързо да премахнат частите, за да намалят щетите. След отстраняването ги почистете с изопропилов алкохол или етер и използвайте устройството за измиване на формата, за да опростите процеса. Някои материали трябва да бъдат след като се втвърдят след измиване и сушене. Формата лечение може точно да контролира температурата и светлината, за да гарантира ефекта на втвърдяване. И накрая, маркировките за опори и смилане се отстраняват, а SLA частите също могат да бъдат обработени, боядисани или допълнително обработени чрез смилане, галванопластика и др., За да отговарят на различни изисквания за приложение.

5. Защо да изберете SLA 3D печат?
 

5.1 Скорост и изход
В 3D технологията за печат SLA 3D печат е най-бързият, а лазерното втвърдяване на SLA е по-бавно от DLP или MSLA. Поддържа бързо моделна смола със скорост 100 mm/час и може да се отпечатва за два часа, с множество итерации на ден. Той може да постигне дизайн и производство с размер на човека, като повечето сгради са завършени в рамките на шест часа, а голямото или партидното производство може да бъде завършено в рамките на един ден.
 

 

5.2 Универсалност на материала
SLA 3D печатните материали са богати, със стотици смоли формули, които могат да бъдат пълни с спомагателни материали, като се вземат предвид различни механични свойства и твърдост, обхващащи материали в множество индустрии. Производителите на принтери имат самостоятелно подготвена, отворена платформа или режими на бели етикети. Макар и различни от традиционните термопластици, има SLA смоли, подходящи за почти всяко приложение.

 

5.3 Точност и прецизност
Прецизността и точността са от решаващо значение за различните индустрии, а печатът на SLA е едно от високоточните 3D решения за печат. Точността се отнася до степента на съвпадение с размера на CAD модела, а прецизността е степента на многократно производство със същия размер. Точността на SLA 3D принтерите в професионалния клас е между стандартната и фината обработка и се влияе от източника на светлина, качеството на компонентите, калибрирането на инженерния дизайн и материалите. Твърдите материали са по -точни. , може да отпечата с висока точност, нагрятата му затворена среда и нискотемпературният печат намаляват въздействието на топлинното разширяване и свиване, а LFD печатният двигател и ниската сила на пилинг гарантират точността на частите.

 

5.4 Фини характеристики и гладко покритие на повърхността
SLA 3D принтерите са еталонът за производство на гладки повърхности и фини характеристики. Повърхността на отпечатаните части е гладка, без почти никакви слоеви линии и не изисква много обработка. Външният вид е съпоставим с традиционното производство. В сравнение с FDM и SLS, SLA може да постигне по -фини характеристики и по -малки размери, по -прецизно управление на светлината и може да отпечата малки функции и тънки стени.

6. Приложения на SLA 3D технология за печат
Смола 3D отпечатани части ускоряват иновациите и подкрепят бизнеса в различни индустрии с напреднали материали, висока точност и удобни процеси. Намалените разходи правят по-икономичните и лесни за разширяване, а приложенията за крайно използване и масовото персонализиране стават все по-често срещани.
 

1. Производство



В сравнение с традиционното производство, производителите използват 3D печат, за да направят прототипни инструменти, персонализирани инструменти, плесени и помощни средства за намаляване на разходите и време за изпълнение, оптимизиране на производствените процеси и подобряване на качеството и ефективността. Покриване на производствени помощни средства (джиги и тела), бързо изработка на плесен (инжектиране, горещо пресоване, силикон, формоване на удари), метално леене, малка партида и мащабно персонализирано производство.

 

2. Автомобил



Автомобилната индустрия използва SLA 3D технология за печат, за да произвежда различни части през целия процес, от концептуални модели до части след продажбата, включваща бързо прототипиране (концептуални модели, функционално производство на прототип, тестване за проверка), бързо изработка на плесени, производствени помощни средства и завършени, следпродажбени и персонализирани части.
 

3. Аерокосмическото пространство

SLA 3D печатни части се използват за тестване на космоса, производство и тестване на търговски авиации, прототипиране и производство в аерокосмическата индустрия. Прилага се за бързо прототипиране (тестване на вятърни тунели), бързо изработка на плесен, производствени помощни средства и завършени, подмяна и персонализирани части.

4. Стоматология



Цифровата стоматология използва 3D печат, за да намали рисковете и да осигури високоточни персонализирани продукти и инструменти, включително модели на корона и мостове, ясни подравнявания и модели на задържане на Holley, хирургични водачи, шини и подложки за ухапване, модели за леене и натискане и протези.
 

5. Медицински
 

Професионалният настолен 3D технология за печат помага на лекарите да предоставят персонализирани планове за лечение и оборудване, спестяване на време и разходи и се прилага към анатомични модели, медицински изделия и хирургически инструменти, ортотика и реставрации за хирургично планиране.
 

6. Бижута



Индустрията на бижута използва CAD и 3D печат за бързо прототипиране, за да отговори на нуждите на клиентите и да произвежда готови продукти, които могат да бъдат отличени директно, които се прилагат за изгубен восък (инвестиционен леене), персонализирани прототипи с висока точност и главни форми за гумени формоване.

7. SLA 3D печатни материали
 

Инженерни смоли

В областта на инженерството и производството материалите са свързани с качеството на продукта и ефективността на производството. Като силно изпълнен с стъкло материал, Синшан смола може да остане стабилна и да не се деформира, когато е подложен на огромни товари. Това е идеален избор за приложения с изисквания за висока твърдост, като например инжекционно формоване, осигуряващ гаранция за производството на индустриални части с висока точност и висока якост. Инженерните смоли на Xinshan са формулирани за сложни нужди и превъзхождат общи материали като ABS, силикон и Peek. Продуктовата линия е богата, включително твърди твърди материали, устойчиви на въздействие плътни материали, гъвкави материали, устойчиви на огъване, специални функционални смоли като антистатични и пламък-рентардисти, както и авангардни технологични материали като керамични и силиконови печат, разширяване на границите на десктоп 3D отпечатване, подпомагане на нови приложения, опростяващи процеси и разширяване на тестовете за 3D печат, като се опростяват процесите.
 

Зъбни смоли

Денталните смоли на Xinshan са революционизирали зъбното поле и могат бързо да произвеждат биосъвместими устройства като прозрачни подравнявания и хирургични ръководства, а също така могат да осигурят висококачествени разтвори за напреднали интраорални приложения като пълни протези. Xinshan създава рационализиран и интегриран работен процес за зъболекарски специалисти и всяка връзка е внимателно проектирана, за да гарантира производството на точни части без досадни корекции и калибриране.
 

Бижута смоли

В индустрията за бижута персонализирането и усъвършенстването са ключови, а бижутерийните смоли са ключови материали за персонализирани прототипи и производство на бижута. Новите планински бижута смоли възстановяват детайлите добре и могат да възпроизвеждат ясни инкрустации, остри инкрустации на нокти и др. Търговците от всякакви размери могат да го използват за производство на пробни парчета, да хвърлят персонализирани бижута или майстори за многократна употреба на форми за клиенти, за да отговорят на персонализираните нужди, да намалят разходите и да насърчават иновациите в индустрията за бижута.

 

Със своите уникални предимства технологията за печат на SLA 3D се вкорени в много индустрии и значително насърчи иновациите и промените в производството. Поглеждайки към бъдещето, с непрекъснатия напредък на хардуера, софтуера и материалите, се очаква да се подобри точността, скоростта и материалното разнообразие на SLA 3D печат и разходите ще продължат да намаляват. Тази технология също ще разшири приложението си в по -нововъзникващи полета и ще създаде повече възможности. Вярвам, че в близко бъдеще технологията за печат на SLA 3D ще насърчи социалното развитие като днешната традиционна производствена технология и ще помогне на различни индустрии да достигнат нови висоти.