Stereolitograafia (SLA) 3D -printimise juhend

Paljude vaigu 3D -printimisprotsesside hulgas on stereolitograafia (SLA) 3D -printimistehnoloogia muutunud suurepärase jõudluse tõttu kõige tavalisemaks ja populaarseks. See võib tekitada mitmekesiste tootmisvajaduste rahuldamiseks ülitäpseid, isotroopseid, veekindlaid prototüüpe ja viimistletud osi.
Osad toodetudSLA 3D printeritega Mitte ainult täiustatud materiaalsete omaduste seeria, mis suudab kohaneda erinevate stsenaariumide kasutamisnõuetega; Selle suurepärane pinnaviimistlus muudab toote tekstuuri õrnaks ja peeneks; ja selle peen funktsiooni kuvamine saab disaini üksikasjad täpselt taastada ja keerukate konstruktsioonide konstruktsioonide konstrueerimist mõista. Selles üksikasjalikus juhendis saate sügavalt aru saidi töömehhanismistSLA vaigu 3D -printerid, uurige, miks seda tänapäeval tuhanded spetsialistid laialdaselt kasutavad, ja teage, kuidas SLA printereid saab teie töövoogu integreerida, et tuua teie tööle olulisi eeliseid.



Sisukord
 

1. Mis on SLA 3D printimine?

1.1 Kuidas SLA 3D tehnoloogia töötab

2.

3. lauaarvuti SLA 3D printerid häirivad turgu

4. SLA 3D printimise töövoog
4.1Sesign etapp
4.2 printimise etapp
4.3Post-töötlemise etapp

5. Miks valida SLA 3D -printimine?
5.1Kiirus ja väljund
5.2Materiaalne mitmekülgsus
5.3Täpsus ja täpsus
5.4Peened omadused ja sujuv pinnaviimistlus

6. SLA 3D -printimise tehnoloogia rakendused

7. SLA 3D printimismaterjalid


1. Mis on SLA 3D printimine?

 

Stereolitograafia (tuntud ka kui käibemaksufotopolümerisatsioon või vaigu 3D -printimine) on aditiivne tootmisprotsess, mis kasutab valgusallikat vedeliku vaiku raiumiseks karastatud plastikuks. SLA 3D -printimine on kiireim, kõrgeima eraldusvõime ja täpsusega, kõige teravamad detailid ja sujuvam pinna viimistlus kogu 3D -printimise tehnoloogia väljal. Lisaks on vaigu 3D -printimise tehnoloogial veel üks silmapaistev eelis - materiaalne mitmekesisus. Materiaalsed tootjad on välja töötanud uuenduslikud SLA vaigu preparaadid, millel on lai valik optilisi, mehaanilisi ja termilisi omadusi, mida saab täielikult sobitada standardsete, inseneri- ja tööstuslike termoplastidega.
 

3D -printimise riistvara, tarkvara ja materjaliteaduse pideva edenemisega on SLA -tehnoloogia muutunud taskukohasemaks ja juurdepääsetavamaks, võimaldades ettevõtetel muuta oma prototüüpimise, testimis- ja tootmismudeleid. SLA 3D-prinditud osi on laialdaselt kasutatud erinevates tööstusharudes, näiteks valmistoodete tootmine, tööstuslikud varuosad, tootmisabi, tööriistad jne. Selle sujuv pinnaviimistlus ja tihedad tolerantsid muudavad selle ideaalseks valikuks mitmeosaliste sõlmede, tarbekaupade või lõplike disainiülevaate osade jaoks.


 

Nüüd, kui saadaval on taskukohane ja hõlpsasti kasutatav töövood, on igas suuruses ettevõtetel võimalus tuua kvaliteetset 3D-printimist ettevõttesiseselt. Selle tehnoloogia rakendamine on aidanud tuhandetel spetsialistidel vähendada tegevuskulusid, suurendada tõhusust ja luua täiesti uusi ärimudeleid.

1.1 Kuidas SLA 3D tehnoloogia töötab
 

SLA 3D-printimise tehnoloogia tööpõhimõte põhineb valguse kasutamisel vedeliku vaigu tahkumiseks kolmemõõtmeliseks objektiks. Konkreetne meetod on vaigu tünni või vaigupaagi paljastamine valgusallikale vedela vaiku kõvendamiseks. Traditsioonilistes ülalt alla SLA 3D-printerites asub valgusallikas vedela vaigu tünni kohal ja valgus kiirgab vedelat vaiku ülalt alla. 2011. aastal kukutasid Formlabsi kaasasutajad Max Lobovsky, David Cranor ja Natan Linder käivitatud ümberpööratud stereolitograafiatehnoloogia, mis tühistasid traditsioonilise paigutuse ja asetasid valgusallika vaigu paagi alla. Töötades tõmmatakse osa ristlõige esmalt vaigu alumisele kihile. Ehituse platvormi tõustes voolab vedel vanus loomulikult tahkestatud kihi alla, et täita vaigu kihi tagasitäide. Selle protsessi kordamine võib printida keerulisi kolmemõõtmelisi objekte.


 

Ümberpööratud stereolitograafiatehnoloogias on palju uuendusi, mille hulgas on läbipaistva (lõpuks paindliku) põhjavaigupaagi kujundamisel suur tähtsus. See disain ei võimalda mitte ainult toota suuremaid ümberpööratud SLA 3D -printereid, vaid selle paindlik pind võib tõhusalt ka koorimisjõudu vähendada ning parandada printimise stabiilsust ja tõhusust.
 

SLA 3D -printerite kasutamine kasutab valgustundlikke termokogumismaterjale - vaigud. Kui SLA vaigud puutuvad kokku konkreetse lainepikkusega, ühendavad sisemised lühikesed molekulaarsed ahelad kiiresti ning monomeerid ja oligomeerid polümeriseeruvad tahkumise saavutamiseks jäigaks või painduvateks geomeetrilisteks kujudeks.

Viimase kümnendi jooksul on tekkinud uued vaigu 3D -printimisprotsessid, mis põhinevad peamiselt kasutatud valgusallika tüübil. Ühiste protsesside hulka kuuluvad: laseriga juhitav stereolitograafia (SLA), mis kasutab laserite suure energiatihedust vaikude täpseks raviks; Digitaalne valguse töötlemine (DLP), mis kasutab digitaalseid mikromirroriseadmeid, et valgustusmustreid kiireks vahetada vaikude raviks; Maski stereolitograafia (MSLA, mida sageli kasutatakse vaheldumisi LCD 3D -printimisega), mis kasutab maskina LCD -ekraani, et juhtida valgust, kus valgust kiiritatakse. Näiteks on FormLabsi madala jõu display ™ (LFD) printimootor MSLA 3D -printimise täiustatud vorm.


 

SLA 3D -printimise töövoog on lihtne. Pärast printimist tuleks osi puhastada alkoholi või eetriga, et eemaldada pinna liigne vedela vanus. Pärast seda võib sõltuvalt materjalist olla vajalik selle osa polümerisatsiooni lõpuleviimiseks ja selle optimaalsete materjalide omaduste saavutamiseks. Konkreetsete rakenduste või esteetiliste nõuete täitmiseks võib läbi viia täiendavaid järeltöötlusi, näiteks värvimist, kattekihti või elektroplaani.

2.


 

Stereolitograafia pärineb 1980. aastate algusest, kui Jaapani teadlane dr Hideo Kodama teerajajaks ultraviolettvalgusega fotopolümeeride ravivate moodsa kihilise meetodi, millest sai stereolitograafia prototüüp. Seejärel lõi Charles (Chuck) W. Hull mõiste "stereolitograafia" ja hankis selle tehnoloogia jaoks edukalt patendi 1986. aastal. Samal aastal asutas ta 3D -süsteemid ja ametlikult turustatud stereolitograafia, avades uue peatüki oma rakenduses tööstusvaldkonnas. Hull kirjeldas tehnoloogiat 3D -objektide loomisena, printides pidevalt õhukesi materjalide kihte, mida saab ravida ultraviolettvalguse abil.
 

Ehkki stereolitograafia sündis varakult, polnud see esimene 3D -printimistehnoloogia, mis saavutas laialdase populaarsuse. 2000. aastate lõpus, kuna seotud patendid aegusid, ilmusid turule väikese vorminguga sulatatud sadestumise modelleerimise (FDM) 3D-printerid. Kui see taskukohane ekstrusioonitehnoloogia käivitati, käivitas see esimese laialt levinud rakenduse ja 3D -printimise tehnoloogia äratundmise, laiendades märkimisväärselt lisaainete tootmise rakenduse ulatust. FDM 3D -printeritel on aga teatud ametialaste vajaduste rahuldamisel teatud piirangud ja nad ei saa kõiki rakenduse stsenaariume täielikult katta. See ajendas ka stereolitograafiatehnoloogia pidevat innovatsiooni järgnevas arengus mitmekesisemate vajadustega kohanemiseks.

3. lauaarvuti SLA 3D printerid häirivad turgu

 

3D -printimistehnoloogia arendamiselTöölaua SLA 3D -printeron toonud kaasa turumuudatused. Varem tugines kõrge eraldusvõimega 3D-printimine suurtele tööstussüsteemidele, mis olid kulukad ja hõivasid suure ala. Töölauaprinterid purustasid selle olukorra oma kompaktse keha ja taskukohase hinnaga, muutes kõrge eraldusvõimega 3D-printimise populaarseks.

Esimene ümberpööratud stereolitograafia lahendus on suur tähtsus. See võimaldab erinevatel klientidel pääseda juurde SLA 3D -printimise tehnoloogiale ja selle prototüüp seab aluse järgnevale tehnoloogilisele arengule. 2015. aastal suurenes ühilduvate materjalide arv, aidates innovatsiooni mitmetes tööstusharudes, näiteks tootedisain, inseneritootmine, hambaravi ja ehted. 2019. aastal kasutati paindlikku alumist vaigupaaki koorimisjõu vähendamiseks, printimise kvaliteedi parandamiseks ja rakenduse ulatuse laiendamiseks. Täna on stereolitograafiatehnoloogiast saanud üks küpseid plastist 3D -printimisprotsesse, millel on tugev konkurentsivõime.


4.SLA 3D -printimise töövoog

4.1Design etapp



Kasutage 3D -mudeli kavandamiseks CAD -tarkvara või 3D -skaneerimise andmeid ja eksportige need STL -i või OBJ -vormingus. Importige printimise ettevalmistamise tarkvara, määrake parameetrid ja viilutage see, näiteks tarkvara Preform, mis suudab automaatselt tugiteenuseid genereerida ja printimissuunda määrata. Täiustatud kasutajad saavad materjalide säästmiseks ka SLA -tehnoloogia osasid õõnestada.
 

4.2 printimise etapp


Pärast disaini ja parameetrite seadistamise lõpuleviimist edastab printimistarkvara Print Preparation andmed printerisse võrgu, USB või Etherneti kaudu. Eemaldatav vaigupaak ja ümberpööratud SLA -printeri platvorm on mugav muutuvate materjalide ja uue printimiseks.

 

4.3Post-töötlemise etapp

Enamik SLA -printereid peab osad käsitsi kraapima, kuid ehitamisplatvormi painde ja paindumise L suudab kahjustuste vähendamiseks osad kiiresti eemaldada. Pärast eemaldamist puhastage need isopropüülalkoholi või eetriga ja kasutage protsessi lihtsustamiseks vormipesu. Mõned materjalid tuleb pärast pesemist ja kuivatamist vahetada. Vormi ravi võib kõvenemise efekti tagamiseks temperatuuri ja valgust täpselt juhtida. Lõpuks eemaldatakse tugede ja lihvimisjäljed ning SLA osi saab ka erinevate rakendusnõuete täitmiseks töödelda, värvida või töödelda jahvatades, elektroplaanides jne.

5. Miks valida SLA 3D -printimine?
 

5.1 Kiirus ja väljund
3D-printimistehnoloogias on SLA 3D-printimine kiireim ja laseriga juhitud SLA kõvendamine on aeglasem kui DLP või MSLA. Toetab kiiret mudeli vaiku, kiirusega 100 mm tunnis ja seda saab trükkida kahe tunniga, mitu iteratsiooni päevas. See võib saavutada inimese suuruse disaini ja tootmise, enamik ehitusi on valmis kuue tunni jooksul ning suure või partii tootmise saab lõpule viia ühe päeva jooksul.
 

 

5.2 Materiaalne mitmekülgsus
SLA 3D -printimismaterjalid on rikkad, sadade vaigu valemitega, mida saab täita lisamaterjalidega, võttes arvesse erinevaid mehaanilisi omadusi ja kõvadust, hõlmates materjale mitmes tööstuses. Printeritootjatel on ise valmistatud avatud platvormi või valge sildi režiimid. Ehkki erineb traditsioonilistest termoplastidest, on SLA vaigud, mis sobivad peaaegu igale rakendusele.

 

5.3 Täpsus ja täpsus
Täpsus ja täpsus on erinevate tööstusharude jaoks kriitilise tähtsusega ning SLA printimine on üks ülitäpseid 3D-printimislahendusi. Täpsus viitab sobitamise astmele CAD -mudeli suurusega ja täpsus on sama suurusega korduva tootmise aste. Professionaalse kvaliteediga SLA 3D-printerite täpsus on standardse ja peene töötlemise vahel ning seda mõjutab valgusallikas, komponentide kvaliteet, inseneri disaini kalibreerimine ja materjalid. Jäigad materjalid on täpsemad. , saab printida ülitäpse, kuumutatud suletud keskkonna ja madala temperatuuriga printimisega soojuspaisumise ja kokkutõmbumise mõju ning LFD-printimismootor ja madal koorimisjõud tagavad osade täpsuse.

 

5.4 Peened omadused ja sujuv pinnaviimistlus
SLA 3D -printerid on võrdlusalus siledate pindade ja peenete funktsioonide tootmiseks. Trükitud osade pind on sile, peaaegu ilma kihtideta ja see ei vaja palju järeltöötlust. Välimus on võrreldav traditsioonilise tootmisega. Võrreldes FDM ja SLS -iga suudab SLA saavutada peenemaid omadusi ja väiksemaid suurusi, täpsemat valgust ning printida väikesed omadused ja õhukesed seinad.

6. SLA 3D -printimise tehnoloogia rakendused
Vaigu 3D -prinditud osad kiirendavad innovatsiooni ja toetavad erinevate tööstusharude ettevõtteid täiustatud materjalide, ülitäpse ja mugavate protsessidega. Vähendatud kulud muudavad selle laienemise ökonoomsemaks ja hõlpsamaks ning lõpptarbimise rakendused ja massi kohandamine on muutumas üha tavaliseks.
 

1. tootmine



Võrreldes traditsioonilise tootmisega kasutavad tootjad 3D -printimist prototüübi tööriistade, kohandatud tööriistade, vormide ja tootmisabi valmistamiseks, et vähendada kulusid ja pöördumisaega, optimeerida tootmisprotsesse ning parandada kvaliteeti ja tõhusust. Kate tootmisabi (džigid ja inventarid), kiire hallituse valmistamine (sissepritse, kuum pressimine, silikoon, puhumisvorm), metalli valamine, väike partii ja suuremahuline kohandatud tootmine.

 

2. autotööstus



Autotööstus kasutab SLA 3D-printimise tehnoloogiat erinevate osade tootmiseks kogu protsessi vältel, alates kontseptsioonimudelitest kuni müügijärgsete osadeni, hõlmates kiiret prototüüpimist (kontseptsiooni mudelid, funktsionaalne prototüübi tootmine, kontrollimiskatse), kiire hallituse valmistamine, tootmise abivahendid ning viimistletud, järel- ja kohandatud osad.
 

3. kosmose

SLA 3D -prinditud osi kasutatakse kosmosetestide tootmiseks ja lennunduse testimiseks, prototüüpimiseks ja kosmosetööstuses tootmiseks. Rakendatakse kiirele prototüüpimisele (tuuletunneli testimine), kiire hallituse valmistamine, tootmine ja viimistletud, asendamine ja kohandatud osad.

4. hambaravi



Digitaalne hambaravi kasutab riskide vähendamiseks 3D-printimist ning pakkuda ülitäpseid kohandatud tooteid ja instrumente, sealhulgas krooni- ja sillamudeleid, selgeid joondajaid ja Holley hoidja mudeleid, kirurgilisi juhendeid, kildusid ja hammustuspadjasid, valamise ja pressimise mudeleid ning proteesid.
 

5. meditsiiniline
 

Professionaalne töölaua 3D -printimistehnoloogia aitab arstidel pakkuda kohandatud raviplaane ja seadmeid, säästes aega ja kulusid ning seda rakendatakse anatoomilistele mudelitele, meditsiiniseadmetele ja kirurgilistele instrumentidele, ortomaatidele ning kirurgilise planeerimise taastamisele.
 

6. ehted



Ehtetööstus kasutab kiiret prototüüpimist CAD-i ja 3D-printimist, et rahuldada klientide vajadusi ja toota valmistooteid, mida saab otse valada, mida rakendatakse kadunud vaha valamiseks (investeeringute valamiseks), kohandatud ülitähtsate prototüüpide ja kummivormide hallituste jaoks.

7. SLA 3D printimismaterjalid
 

Insenerivaigud

Inseneri- ja tootmise valdkonnas on materjali jõudlus seotud toote kvaliteedi ja tootmise tõhususega. Väga klaasist täidetud materjana võib Xinshan vanus püsida stabiilsena ega deformeeruda tohutu koorma korral. See on ideaalne valik kõrge jäikusevajadusega rakenduste jaoks, näiteks süstimisvormimine, mis annab tagada ülitäpse ja ülitugevate tööstuslike osade tootmiseks. Xinshani inseneri vaigud on sõnastatud keerukate vajaduste jaoks ja edestavad tavalisi materjale nagu ABS, silikoon ja piilumine. Tooteliin on rikkalik, sealhulgas suure kõvalistele jäikadele materjalidele, löögikindlatele tahketele materjalidele, painduskindlad painduvad materjalid, spetsiaalsed funktsionaalsed vaigud, näiteks antistaatilised ja leegisarjad, aga ka tipptasemel tehnoloogiamaterjalid, näiteks keraamika ja silikoon 3D-printimine, laiendades töölaua 3D-printimist, lihtsustavaid, lihtsustavaid, ja väljal.
 

Hambavaigud

Xinshani hambavaigud on muutnud hambavälja revolutsiooni ja suudavad kiiresti toota bioühilduvaid seadmeid, näiteks läbipaistvaid joondajaid ja kirurgilisi juhendeid, ning võivad pakkuda ka kvaliteetseid lahendusi täiustatud intraoraalseteks rakendusteks, näiteks täielikeks proteesiks. Xinshan loob hambaarsti spetsialistidele sujuvamaks ja integreeritud töövoo ning iga link on hoolikalt loodud selleks, et tagada täpsete osade tootmine ilma tüütute kohanduste ja kalibreerimiseta.
 

Ehtevaigud

Ehtetööstuses on kohandamine ja täpsustamine võtmetähtsusega ning ehtevaigud on ehete prototüüpimise ja tootmise võtmematerjalid. Uued mägijuhelised vaigud taastavad üksikasjad hästi ja võivad reprodutseerida selgeid sisendeid, teravaid küüniseid.

 

Oma ainulaadsete eelistega on SLA 3D -printimistehnoloogia juurdunud paljudes tööstusharudes ning on märkimisväärselt edendanud innovatsiooni ja tootmise muutusi. Vaadates tulevikku ja riistvara, tarkvara ja materjalide teaduse pideva edenemisega, eeldatakse SLA 3D -printimise täpsust, kiirust ja materiaalset mitmekesisust veelgi paremaks ja kulud vähenevad jätkuvalt. See tehnoloogia laiendab ka oma rakendust arenevates valdkondades ja loob rohkem võimalusi. Usun, et lähitulevikus edendab SLA 3D -printimistehnoloogia sotsiaalset arengut nagu tänapäeva traditsiooniline tootmistehnoloogia ja aitab erinevatel tööstusharudel jõuda uute kõrgusteni.