Was ist 3D-Druck?

Der dreidimensionale lichthärtende 3D-Druck (oft als SLA bezeichnet) ist eine der beliebtesten und gebräuchlichsten Technologien im Bereich der additiven Fertigung. Container Kurz gesagt, das Verfahren verwendet Low-Power-Laser und Photopolymerisation, um lichtempfindliche Flüssigkeiten schichtweise in 3D-feste Kunststoffe umzuwandeln.

SLA ist eine der drei Haupttechnologien, die im 3D-Druck verwendet werden, sowie Fused Deposition Modeling (FDM) und Selective Laser Sintering (SLS), die zur Kategorie der photosensitiven 3D-Harzdrucker gehört. digital Lichtverarbeitung (DLP) stellt eine Weiterentwicklung des SLA-Prozesses unter Verwendung eines Projektor Bildschirm statt Laser. Obwohl nicht so beliebt wie die FDM-Technologie, ist SLA eigentlich die älteste additive Fertigungstechnologie.

Die Geschichte der SLA-Härtung (Stereolithographie)

Der Begriff "Stereolithographie" stammt aus dem Altgriechischen. "Dreidimensional" und "(Foto-)Lithographie" bedeuten "feste" und "leichte Schreibform".

Als älteste additive Fertigungstechnologie wird SLA manchmal als "Mutter aller 3D-Drucktechnologien" betrachtet. Es wurde von der amerikanischen Firma 3D Systems entwickelt, die 1986 von Chuck Hull gegründet wurde. Hull prägte 1986 den Begriff "Stereolithographie" und definierte diese Technologie als eine Methode zur Herstellung von 3D-Objekten durch kontinuierliches Drucken dünner Schichten der ultravioletten Härtung.

Im Jahr 1992 schuf 3D Systems das weltweit erste SLA-Gerät, das komplexe Teile Schicht für Schicht in einer kleinen Menge von ZeitSLA war das erste Unternehmen, das in den 1980er Jahren in den Bereich des Rapid Prototyping einstieg, und entwickelt sich weiterhin zu einer weit verbreiteten Technologie.

SLA-Lichthärterkomponenten

SLA 3D-Drucker besteht in der Regel aus den folgenden vier Hauptkomponenten:

• Tank mit flüssigem Photopolymer: Flüssigharz ist in der Regel transparenter flüssiger Kunststoff.
• Perforierte Plattform, eingetaucht in den Wassertank: Die Plattform wird in den Wassertank abgesenkt und kann je nach Druckprozess auf und ab bewegt werden.
• Hochleistungs-UV-Laser
• Computerschnittstelle, Managementplattform und Laserbewegung.

Wie funktioniert der lichthärtende 3D-Drucker von SLA?

So funktioniert der lichthärtende 3D-Drucker von SLA:

I. Software

Wie bei vielen additiven Fertigungsprozessen beinhaltet der erste Schritt das Entwerfen eines 3D Modell Die erzeugte CAD-Datei ist eine CAD-Software. digital Darstellung des gewünschten Objekts.

Wenn sie nicht automatisch generiert werden, müssen die CAD-Dateien in STL-Dateien konvertiert werden. Standard Tessellation Language (STL) oder "Standard Triangle Language" ist das native Dateiformat der Stereolithographie-Software, die 1987 von Abert Consulting Group speziell für 3D-Systeme erstellt wurde. Die STL-Datei beschreibt die Oberflächengeometrie des 3D-Objekts, ohne dies zu erwähnen. Modell Attribute, wie zum Beispiel Farbe und Textur.

Der Schritt vor dem Drucken besteht darin, die STL-Datei an eine 3D-Slicer-Software wie Cura zuzuführen, die für die Generierung von G-Code, der Muttersprache des 3D-Druckers, verantwortlich ist.

II. SLA 3D-Druck

Wenn der Prozess beginnt, "zieht" der Laser die erste Schicht von Drucksachen in das lichtempfindliche Harz. Egal, wo der Laser auftrifft, die Flüssigkeit wird erstarren. Spiegel führt den Laser zu den entsprechenden Koordinaten.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass die meisten Desktop-SLA-Drucker auf dem Kopf stehen, d.h. der Laser zeigt auf die Build-Plattform, die von einer niedrigen Position ausgeht und allmählich ansteigt.

Nach der ersten Schicht wird die Plattform entsprechend der Schichtdicke angehoben (normalerweise ca. 0.1mm) und lässt zusätzliches Harz unter dem gedruckten Teil fließen. nächste Das vom Laser nicht berührte Harz verbleibt im Fass und kann wiederverwendet werden.

III. Nachbearbeitung

Nach der Material Die Polymerisation ist abgeschlossen, die Plattform aus dem Tank angehoben und das überschüssige Harz ausgetragen. Modell wird von der Plattform entfernt, das überschüssige Harz gewaschen und dann zur endgültigen Aushärtung in einen UV-Ofen gegeben. reach die höchstmögliche Stärke und stabiler werden.

IV. Alternatives Verfahren: digital Lichtverarbeitung

Wie bereits erwähnt, ist ein Nachkomme von SLA digital Light Processing (DLP) Im Gegensatz zu SLA verwendet DLP eine digital Projektor Bildschirm, um ein einzelnes Bild jeder Schicht auf der gesamten Plattform zu blinken. Projektor ist a digital Da jede Schicht aus quadratischen Pixeln besteht, entspricht die Auflösung eines DLP-Druckers der Pixelgröße, während es sich bei SLA um die Laserfleckgröße handelt.

Obwohl das SLA-Lichthärtende 3D-Druckgerät das erste für Rapid Prototyping entwickelte Verfahren und das früheste der wichtigsten 3D-Druckverfahren war, ist es immer noch attraktiv für die Erstellung von Prototypen mit hoher Präzision und Langlebigkeit. Produkte, und die Technologie wird weiterhin erschwinglicher und benutzerfreundlicher.