Stereolithografie (SLA) 3D-printen:technologieoverzicht

Stereolithografie (SLA) behoort tot de categorie BTW-polymerisatie van 3D-printen waarbij met licht uithardbare thermohardende harsen worden gebruikt om onderdelen te bouwen. Het is een krachtige 3D-printtechnologie die uiterst nauwkeurige onderdelen met een hoge resolutie produceert die direct kunnen worden gebruikt voor eindgebruik, productie van kleine volumes of voor snelle prototyping.

Hoe werkt stereolithografie?

Een SLA-printer bestaat uit vier hoofdonderdelen:

• Een tank gevuld met de vloeibare hars, meestal een doorzichtige en vloeibare kunststof
• Een geperforeerd platform is ondergedompeld in de harstank. Het kan in de tank worden neergelaten en kan op en neer bewegen langs de Z-richting, afhankelijk van het afdrukproces
• Een krachtige, ultraviolette laser
• Een computerbesturingseenheid die zowel het platform als de UV-laserbewegingen bestuurt

Nadat de CAD-gegevens in het systeem zijn ingevoerd, volgt het stereolithografische afdrukproces de volgende stappen:

• Stap 1 – De UV-laser trekt de eerste laag van de afdruk in de lichtgevoelige hars. Waar de laser ook invalt, de fotovloeistof stolt. De laser wordt volgens het ontwerp naar de juiste coördinaten geleid.
• Stap 2 – Na de eerste laag wordt het platform verhoogd in overeenstemming met de laagdikte (ongeveer 0,1 mm) en laat men de extra hars onder het reeds bedrukte gedeelte stromen. De laser stolt dan de volgende en het proces wordt herhaald totdat het hele onderdeel voltooid is. De hars die niet door de laser wordt aangeraakt, blijft en kan opnieuw worden gebruikt.
• Stap 3 – Na het voltooien van het onderdeel komt het platform uit de harstank en wordt de overtollige hars afgevoerd. Aan het einde van het proces wordt het model van het platform verwijderd, van overtollig hars gewassen met alcohol en vervolgens in een UV-oven geplaatst voor definitieve uitharding. Door uitharding na het afdrukken kunnen objecten de hoogst mogelijke sterkte bereiken en stabieler worden.
• Stap 4 – De ondersteunende structuren worden verwijderd tijdens het nabewerkingsproces.

Materialen voor SLA 3D-printen

Een van de meest gebruikte materialen voor SLA, Xometry biedt:

• Stijve kunststoffen : zoals ABS SL 7820, PC – Like Heat Resist Translucent, Xtreme Polypropylene…
• S ik licone rubbers : zoals echte siliconen

Voordelen van stereolithografie

SLA is een van de meest betrouwbare en nauwkeurige 3D-printmethoden voor prototyping en ook voor industriële toepassingen met een hoge resolutie. Het heeft een aantal voordelen die het uniek maken.

SLA biedt fijne details en hoge precisie

De laagdikte verkregen door stereolithografie is zeer gering (0,05 tot 0,10 mm) en met de zeer dunne laserstraal is het mogelijk om minuscule complexe kenmerken te verkrijgen met een zeer realistische afwerking. Het is ook mogelijk om kleine onderdelen met hoge definitie te maken, evenals grotere onderdelen tot twee meter groot, met behoud van hoge precisie en nauwe toleranties.

Stereolithografie is goed voor complexe ontwerpen

Hoewel SLA ondersteuningsstructuren gebruikt, is het goed voor complexe ontwerpen omdat het harsen gebruikt in tegenstelling tot zijn tegenhangers zoals SLS en MJF die poeders gebruiken. Het harsgebruik geeft vloeibaarheid aan het ontwerp, wat helpt bij het bereiken van complexe interne functies.

SLA-onderdelen hebben een gladde oppervlakteafwerking

Aangezien SLA harsmaterialen gebruikt, zal de oppervlakteafwerking glasachtig zijn en normale prototypes gemaakt van MJF of SLS kunnen vervangen. Door de hoogwaardige oppervlakteafwerking en hoge definitie zijn zowel de externe als interne details perfect te zien. Het is ook goed voor functionele prototypes voor een algemeen overzicht.

Geen verspilling van materiaal met SLA

De thermohardende hars die wordt afgevoerd nadat het onderdeel is gemaakt, kan zonder verspilling opnieuw worden gebruikt. Het materiaalafval dat door SLA wordt geproduceerd is verwaarloosbaar en is ook een belangrijke factor bij het kiezen van SLA als goedkopere optie voor 3D-printprojecten

SLA-onderdelen zijn geschikt voor levensmiddelen en bio-compatibel

Harsen zoals True Silicone die worden gebruikt in stereolithografie zijn biocompatibel en een van de belangrijkste voordelen van SLA. Andere technologieën zoals MJF hebben niet de food grade of biocompatibele materialen om te printen, waardoor SLA een van de beste technologieën is om medische implantaten of voedselcontainers te printen.

Beperkingen van stereolithografie

Beperkte keuze aan SLA-compatibele materialen om af te drukken

SLA-afdrukken biedt geen brede selectie van materialen om af te drukken, zoals FDM. Zelfs met harsen gebruikt het alleen thermohardende harsen, waardoor de technologie zeer beperkt is met bouwmaterialen.

Stereolithografie is vrij duur

Stereolithografie is duurder in vergelijking met zijn goedkopere tegenhangers zoals MJF en FDM, die ook veel worden gebruikt om prototypes te bouwen. Dit komt vooral door duurdere fotochemische processen en materialen.

SLA-materialen hebben lage mechanische eigenschappen

De meeste standaardharsen zijn goed voor delicate, gedetailleerde structuren, die voornamelijk worden gebruikt voor tentoonstellingsdoeleinden zoals prototypen. SLA-harsen zijn qua sterkte en mechanische prestaties niet vergelijkbaar met filamenten zoals PC, nylon, PETG of andere taaie FDM-materialen. Daarom worden ze niet aanbevolen voor intensieve stressoperaties of cyclische belastingen.

SLA heeft een laag productievolume

SLA 3D-printharsen kosten doorgaans meer en produceren minder onderdelen per eenheid hars dan FDM 3D-printfilamentspoelen of MJF-poeders. Ze hebben meestal kleinere bouwvolumes in vergelijking met FDM 3D-printers en zijn niet aan te raden voor batchproductie vanwege de tijd en kosten in vergelijking met hun tegenhangers.

Xometry's SLA 3D-printservices

Xometry Europe biedt online stereolithografiediensten aan voor on-demand 3D-printprojecten, voor zowel prototypes als grote batches. Met een netwerk van meer dan 2.000 partners in heel Europa is Xometry in staat om SLA 3D-printonderdelen binnen maximaal 3 dagen te leveren. Upload uw CAD-bestanden naar Xometry Instant Quoting Engine om direct een offerte te krijgen met verschillende productie-opties die beschikbaar zijn voor SLA 3D-printen.