3D-печать SLA/DLP принтерами


А вы знаете, что история SLA технологии 3D-печати началась еще в 1984 году? С того момента, как Чак Хилл изобрел процесс стереографии. Уже тогда использовались УФ-лазеры для послойного плавления фотополимера, чтобы создавать 3D-объекты.

Чак Хилл был соучредителем, исполнительным вице-президентом и главным директором по технологиям компании 3D Systems.

Американская компания 3D Systems является одним из ведущих разработчиков 3D-принтеров, 3D-сканеров, материалов и прочего оборудования для создания трехмерных объектов. Именно эта компания ввела в индустрию 3D-печати файловый формат STL.

Для чего вам может понадобиться печать фотополимером на 3Д-принтере?

- Фотополимерный принтер печатает детально проработанные предметы любой сложности. SLA технология позволяет создавать слои толщиной 15 микрон.

- Напечатанное изделие имеет идеально гладкую поверхность.

- На рынке представлен широкий диапазон материалов для печати на SL 3Д-принтере.

- Фотополимеры обеспечивают простоту постобработки изделия

Особенности SLA печати

Печать по SLA технологии отличает то, что строительным материалом здесь являются светочувствительные полимеры, применяющиеся в жидком состоянии.

В резервуар принтера, наполненного веществом, размещается платформа. Она должна находиться на одном уровне с поверхностью смолы. Так осуществляется «наращивание» изделия.

Цифровая трёхмерная модель будущего изделия в формате STL анализируется в ПО принтера, которое формирует горизонтальные сечения формата SLI, представляющие собой двухмерные векторные изображения.

Затем, двигаясь по установленной траектории, луч лазера «запекает» смолу, создавая таким образом форму будущего изделия. Когда завершается печать одного слоя, платформа передвигается на уровень выше. Смола перемешивается. Затем процесс вновь запускается.

Лазерный луч фокусируется по заданной траектории посредством гальванометров, представляющих собой набор зеркал.

Если печатающаяся деталь имеет сложную конструкцию и большие объемы, в некоторых случаях возводятся поддерживающие структуры, которые после завершения печати удаляются вручную.

После завершения печати изделие проходит очистку от не отверждённой смолы. Его вынимают специальным шпателем и погружают в сито в пластиковую емкость, наполненную специальным раствором. В качестве растворителя используют изопропиловый спирт. Он низко токсичен.

После очистки изделие высушивают в камерах под ультрафиолетовым светом.

Перед тем, как приступить к заливке смолы в кювету принтера, рекомендуется установить его в какую-нибудь ёмкость, чтобы при извлечения готового изделия предохранить поверхности от капель смолы. Подойдет даже обычный противень.

Фотополимеры при нагревании выделяют опасные токсины. Помещение, в котором проходит печать, должно иметь хорошую вентиляцию. А принтер должен находиться вдали от источников возгорания. Смола имеет липкую вязкую консистенцию, она маркая и может вызвать раздражение при попадании на кожу. Перед тем, как приступить к работе, наденьте закрытую одежду, респиратор, защитные очки и перчатки.

Чтобы защитить окружающую среду от вреда токсических веществ, использованный растворитель следует сливать в ненужную ёмкость, чтобы он выветрился. Выливать его в канализацию или на грунт не нужно. После того как растворитель испарится, останется высохшая смола, которую можно уже утилизировать с обычными отходами.

Принцип печати DLP технологией похож.

Программное обеспечение принтера разбивает трехмерное изображение формата STL будущей модели на слои с заданными параметрами.

Под кюветой принтера, наполненной фотополимером, располагается проектор, который проецирует на прозрачное дно кювета изображение первого слоя. Под воздействием УФ луча застывает тот слой смолы, на который проецировалось изображение. Этот процесс повторяется. Таким образом как бы наращивается форма будущего изделия.

Впервые технология цифровой обработки светом (Digital Light Processing) была представлена Ларри Хорнбеком, инженером компании Texas Instruments в 1987 году. Она применяется в проекционных системах. Основной ее элемент - микрозеркала, расположенные на матрице, которые соответствуют пикселю отображаемого светом изображения.

SLA и DLP являются типами стереолитографии, но рисование слоя лазерами может полностью отличаться от проецирования слоев в виде плоского изображения.
Изделия, напечатанные принтерами SLA, в финальном этапе очищаются от лишнего материала и оставляются по УФ лампами для отверждения.
Технология DLP позволяет во время печати одновременно отвердевать всю поверхность слоя, поэтому финишное отверждение является меньшим требованием для готового изделия.

Создание объектов принтерами DLP в отличие от SLA требует меньший по объему резервуар со смолой. Что снижает количество отходов и расходы на материал.