راهنمای کامل استریولیتوگرافی (SLA) در پرینتر سه بعدی

استریولیتوگرافی (از یونانی استریو به معنای جامد و لیتوگرافی) یک روش اولیه در  پرینتر سه بعدی است. اولین تجهیزات در سال 1984 توسط چارلز "چاک" هال ثبت شد و اولین ماشین تجاری توسط 3D Systems  در سال 1988 توسعه یافت. اما چگونه کار می کند؟ برای چه کاربردهایی می توان از آن استفاده کرد؟ در راهنمای کامل ما برای استریولیتوگرافی پاسخ ها را اینجا بیابید. برای اطلاعات بیشتر، فهرست 10 پرینتر سه بعدی رزین برتر ما را بررسی کنید.

فرآیند استریولیتوگرافی که با نام SLA (دستگاه استریولیتوگرافی) نیز شناخته می شود، از فوتوپلیمریزاسیون برای تولید مدل های سه بعدی با استفاده از رزین حساس به UV استفاده می کند. این با عبور یک لایه لیزری پس از یک لایه جامد می شود. یکی از باکیفیت ترین سطوح چاپ فناوری های پرینتر سه بعدی موجود را فراهم می کند.

از نقطه نظر تاریخی، استریولیتوگرافی جزو فرآیند پرینتر سه بعدی در نظر گرفته می شود. اولین درخواست ثبت اختراع در سال 1984 توسط چاک هال ثبت شد و توسط 3D Systems در سال 1988 به بازار عرضه شد. چند روز قبل از آمریکایی، سه نفر از محققان فرانسوی متشکل از ژان کلود آندره، اولیویه دو ویت و آلن لو مهاوته پتنت مشابهی را به ثبت رساندند. از طرف گروه آلکاتل، حق اختراعی که از آن زمان به بعد از استفاده خارج شده است.

پرینتر سه بعدی SLA از مواد چاپ مایع و پوشش محافظ UV (معمولاً نارنجی، سبز، قرمز یا زرد) استفاده می کند. استریولیتوگرافی حجم نسبتا کمی از تولید را در مقایسه با سایر فناوری های چاپ ارائه می دهد. با این حال، برخی از ماشین ها مانند پرینتر سه بعدی ماموت می توانند قطعات بزرگتر از 2 متر را تولید کنند.

پرینتر سه بعدی استریولیتوگرافی چگونه کار می کند

مانند هر روش در پرینتر سه بعدی، یک فایل دیجیتالی سه بعدی مورد نیاز است. این را می توان از طریق نرم افزار CAD (به عنوان مثال SolidWorks، Sculpt یا SelfCAD) به دست آورد. این فایل‌ها (معمولاً فایل‌های STL) به یک برش‌دهنده هستند که مدل را برای چاپ به لایه‌های نازکی برش می‌دهد. سپس دستورالعمل ها به پرینتر سه بعدی ارسال می شود.

دستگاه های استریولیتوگرافی شامل یک سینی رزین، یک پلت فرم متحرک (محور Z)، یک سیستم خراش دادن (محور X)، یک لیزر UV، اپتیک فوکوس و یک آینه گالوانومتری (محورهای X و Y) هستند.

پرتو لیزر سطح رزین مایع را طبق مدل دیجیتال سه بعدی ارائه شده به پرینتر سه بعدی جاروب می کند. پس از اینکه یک لایه جامد شد، سکو از یک سطح پایین می آید. سپس بخش بعدی جامد می شود. چرخه های چاپ به تعداد لایه های لازم برای به دست آوردن حجم کامل قطعه وجود دارد.

در برخی از مدل‌های ماشین‌های SLA (مثلاً در Formlabs)، تولید قطعه به صورت معکوس انجام می‌شود. پلت فرم در عوض در سینی رزین غوطه ور می شود در حالی که لیزر از پایین به بالا عمل می کند.

پس از چاپ

پس از اتمام چاپ، یک مرحله از تمیز کردن اتاق با استفاده از یک حلال (معمولاً ایزوپروپیل الکل که ایزوپروپانول نیز نامیده می شود) لازم است تا رزین غیر جامد اضافی حذف شود. بر خلاف تکنیک‌های دیگر مانند تف جوشی لیزری انتخابی (SLS)، مواد رسوب ذوب شده (FDM) و پرینتر سه بعدی PolyJet، معمولاً برای نهایی کردن فرآیند پلیمریزاسیون عکس برای به حداکثر رساندن استحکام مواد، پس از درمان UV مورد نیاز است.

همانند فناوری رسوب ذوب شده، SLA  هنگام چاپ اشکال پیچیده از داربست استفاده می کند. به روش داربست، آنها اجازه می دهند تا قطعاتی را که در خلاء حرکت می کنند، پشتیبانی کنند. آنها در طول پس پردازش حذف می شوند.

فن آوری استریولیتوگرافی سطح کمی شیشه ای را ارائه می دهد، اما به طور کلی نسبت به فرآیندهای FDM یا SLS (برای همان ضخامت لایه) برتر است. غیر معمول نیست که لایه های مختلف چاپ به سختی قابل مشاهده هستند. با این حال، رنگ های کمی در SLA موجود است.