مقدمه
استریولیتوگرافی (SLA) متعلق به دسته ی پلیمریزاسیون مخزنی پرینت سه بعدی بوده و از رزین های سبک، گرماسخت و قابل فرآوری برای ساخت قطعات استفاده می کند. SLA یک فناوری پرینت سه بعدی قدرتمند بوده و قطعات بسیار دقیق و با وضوح بالایی را تولید می کند که می توانند مستقیما در مصرف نهایی، تولید با حجم پایین و یا برای نمونه سازی سریع استفاده شوند.
استریولیتوگرافی چگونه کار می کند؟
پرینتر SLA از چهار بخش اصلی تشکیل شده است:
· مخزنی پر از رزین که معمولا یک پلاستیک مایع شفاف است.
· یک پلتفرم سوراخ شده در مخزن رزین غوطهور است. بسته به فرآیند پرینت، می‌توان آن را در مخزن پایین برده و در جهت Z به بالا و پایین حرکت داد.
· یک لیزر فرابنفش پرقدرت
· یک واحد کنترل کامپیوتری که هم پلتفرم و هم حرکات لیزر UV را کنترل می کند.
فرآیند SLA
پس از ورود داده های CAD به سیستم، فرآیند پرینت استریولیتوگرافی مراحل بعدی را دنبال می نماید:
· مرحله 1 - لیزر UV اولین لایه ی پرینت را روی رزین حساس به نور می کشد. هر جا که لیزر می تابد، مایع عکس منجمد می شود. لیزر، با توجه به طراحی، به مختصات مناسب هدایت می شود.
· مرحله 2 - پس از اولین لایه، پلتفرم با توجه به ضخامت لایه (حدود 0.1 میلیمتر) بلند شده و رزین اضافی می تواند زیر قسمت چاپ شده جریان یابد. سپس لیزر قسمت بعدی را منجمد نموده و این روند تا زمانی که کل قطعه کامل شود، تکرار می گردد. رزینی که توسط لیزر لمس نشده، دست نخورده باقی می ماند و مجددا قابل استفاده خواهد بود.
· مرحله 3 - پس از اتمام ساخت قطعه، پلتفرم از مخزن رزین خارج شده و رزین اضافی نیز تخلیه می گردد. در پایان فرآیند، مدل از روی پلتفرم خارج شده، رزین اضافی با الکل شسته می شود و سپس برای فرآوری نهایی در کوره ی UV قرار می گیرد. فرآوری پس از عمل چاپ، اجسام را قادر می سازد تا به بالاترین استحکام ممکن رسیده و پایدارتر شوند.
· مرحله 4 – سازه های پشتیبانی در طول فرآیند پس پردازش حذف می شوند.
مواد پرینت سه بعدی SLA
در میان پرکاربردترین مواد برای SLA، موارد زیر را ارائه می شوند:
· پلاستیک های سخت: مانند ABS SL 7820، ماده ی PC مانند شفاف و مقاوم در برابر حرارت، پلی پروپیلن و ...
· لاستیک های سیلیکونی: مانند True Silicone
مزایای استریولیتوگرافی
SLA یکی از مطمئن ترین و دقیق ترین روش های پرینت سه بعدی جهت نمونه سازی و همچنین برای کاربردهای صنعتی با وضوح بالا است. این فرآیند مزایایی دارد که آن را منحصر به فرد می سازد.
SLA جزئیات دقیق و دقت بالایی را ارائه می دهد
ضخامت لایه ی به‌دست‌آمده به کمک استریولیتوگرافی بسیار کمتر است (0.05 تا 0.10 میلیمتر) و با پرتو لیزر بسیار باریک، می‌توان اجزای پیچیده ی کوچک را با پرداخت بسیار واقعی به دست آورد. همچنین می توان قطعات کوچک با وضوح بالا و قطعات بزرگتر را نیز تا اندازه ی دو متر و با حفظ دقت بالا و تلرانس های دقیق ایجاد نمود.
قطعه ی SLA چاپ شده
استریولیتوگرافی برای طرح های پیچیده مناسب است
اگرچه SLA از سازه های پشتیبانی استفاده می کند، اما برای طرح های پیچیده نیز مناسب است؛ زیرا برخلاف همتایان خود مانند SLS و MJF که از پودر استفاده می کنند، از رزین بهره می برد. استفاده از رزین به طراحی سیالیت بخشیده و دستیابی به اجزای داخلی پیچیده را تسهیل می نماید.
قطعات SLA پرداخت سطح صافی دارند
از آنجایی که SLA از مواد رزینی استفاده می کند، پرداخت سطح شیشه مانند خواهد بود و می تواند جایگزین نمونه های اولیه ی معمولی ساخته شده به وسیله ی MJF یا SLS شود. به دلیل پرداخت سطح و وضوح بالا، جزئیات خارجی و داخلی کاملا قابل مشاهده خواهند بود. همچنین برای ساخت نمونه های اولیه ی کاربردی جهت ارائه ی یک نمای کلی مناسب به نظر می رسد.
مقایسه ی پرداخت سطح: FDM (چپ)، SLA (مرکز)، MJF (راست)
بدون اتلاف مواد
رزین ترموست که پس از ساخت قطعه تخلیه می شود، می تواند مجددا و بدون هدر رفت استفاده شود. مواد ضایعاتی تولید شده توسط SLA ناچیز بوده و عاملی کلیدی در انتخاب این فرآیند به عنوان یک گزینه ی ارزان تر جهت انجام پروژه های پرینت سه بعدی است.
قطعات SLA مناسب مواد غذایی و زیست سازگار هستند
رزین‌هایی مانند True Silicone که در استریولیتوگرافی استفاده می‌شوند، زیست سازگار بوده و یکی از مزایای اصلی SLA محسوب می شوند. سایر فناوری‌ها مانند MJF مواد مناسب صنایع غذایی یا زیست سازگار جهت چاپ نداشته و همین امر SLA را به یکی از بهترین فناوری‌ها برای پرینت ایمپلنت‌های پزشکی یا ظروف غذا تبدیل می‌کند.
محدودیت های استریولیتوگرافی
انتخاب محدودی از مواد سازگار با SLA جهت پرینت
پرینت SLA برخلاف FDM، حق انتخاب گستردهای از میان مواد برای انجام فرآیند پرینت را ارائه نمی دهد. حتی درمورد رزین‌ها نیز فقط از رزین‌های ترموست استفاده می‌کند و همین امر این فناوری را از نظر مواد مورد استفاده بسیار محدود می سازد.
استریولیتوگرافی بسیار گران است
استریولیتوگرافی در مقایسه با همتایان ارزان‌تر خود مانند MJF و FDM که به طور گسترده برای ساخت نمونه‌های اولیه استفاده می‌شوند، گران‌تر است. این امر بیشتر به دلیل بهره گیری از فرآیندها و مواد فتوشیمیایی با قیمت بالاتر می باشد.
مواد SLA خواص مکانیکی پایینی دارند
اکثر رزین های استاندارد جهت تولید سازه های ظریف و دقیق مناسب بوده و عمدتا برای اهداف نمایشگاهی مانند ساخت نمونه های اولیه استفاده می شوند. رزین های SLA از نظر استحکام و عملکرد مکانیکی با فیلامنت هایی مانند PC، نایلون، PETG یا سایر مواد سخت FDM قابل مقایسه نیستند. از این رو برای عملیات های دارای تنش بالا یا بارهای چرخه ای توصیه نمی شوند.
SLA حجم تولید پایینی دارد
رزین های پرینت سه بعدی SLA معمولا هزینه ی بیشتری داشته و در هر واحد رزین قطعات کمتری نسبت به قرقره های فیلامنت پرینت سه بعدی FDM یا پودرهای MJF تولید می نمایند. آنها معمولا در مقایسه با پرینترهای سه بعدی FDM حجم ساخت کمتری دارند و به دلیل زمان و هزینه ی بالاتر در مقایسه با سایر پرینترهای سه بعدی، برای تولید دسته ای توصیه نمی شوند.
خدمات پرینت سه بعدی SLA
مجموعه 3DHUB خدمات استریولیتوگرافی را جهت انجام پروژه های پرینت سه بعدی درخواستی، هم برای ساخت نمونه های اولیه و هم برای دسته های بزرگ ارائه می دهد. برای دریافت هزینه ساخت می توانید فایل خود را در داخل سایت آپلود کنید و یا جهت کسب مشاوره با همکاران ما تماس بگیرید.
