Lyshærdende støbeteknologi (SLA) er en hurtig prototypeteknologi, der først dukkede op og realiserede kommercialisering i verden, og det er også en af de mest dybtgående og udbredte hurtige prototypeteknologier. Det bruger hovedsageligt lysfølsom harpiks som råmateriale og udnytter den egenskab, at flydende lysfølsom harpiks hærder hurtigt under ultraviolet laserstrålebestråling. Den lysfølsomme harpiks er generelt flydende, og den initierer straks en polymerisationsreaktion og fuldender hærdningen, når den bestråles med en bestemt bølgelængde af ultraviolet lys (250 nm til 400 nm). SLA fokuserer på overfladen af det fotokurerbare materiale ved at bruge ultraviolet lys med en bestemt bølgelængde og intensitet til at størkne det sekventielt fra punkt til linje og linje til overflade og derved fuldføre tegningen af et lagdelt tværsnit.
SLA-proces udskrivningsproces
1. Kontroller printerskærmen for at synke til en bestemt højde under harpiksoverfladen, så skærmen er dækket af et lag materiale.
2. Computeren styrer laseren og galvanometeret og bruger UV-laser til at scanne tværsnittet af den del, der i øjeblikket skal udskrives, og størkne den del af materialet, der skal udskrives fra væske til fast stof.
3. Når scanningen er afsluttet, synker skærmen til en vis højde, skraberen spreder et lag materiale (hovedfunktionen er at skrabe og fylde det store flade materiale), gentag ovenstående trin 2, indtil udskrivningen er afsluttet.
4. Når udskrivningen er afsluttet, skal du tage det trykte produkt ud, som skal rengøres med absolut ethanol og hærdes af ultraviolet lys.
Karakteristik af SLA-processen
Trykmaterialet i SLA er en flydende harpiks. Under hærdningsprocessen aktiveres de monomere carbonkæder, der udgør den flydende harpiks, af UV-laseren og bliver faste og danner derved en stærk og uforgængelig binding mellem hinanden. Fotopolymerisationsprocessen er irreversibel, så SLA-dele kan ikke omdannes tilbage til flydende tilstand, og de brænder snarere end smelter, når de opvarmes.
Højden på udskrivningslaget i SLA-processen er mellem 25 og 100 mikron. Lavere laghøjder kan mere præcist fange buede geometrier, men vil øge byggetiden (og omkostningerne) og muligheden for udskrivningsfejl. En laghøjde på 100 mikron er velegnet til de mest almindelige anvendelser.
Byggeområdet er en anden parameter, der er meget vigtig for designeren. Byggestørrelsen afhænger af typen af SLA-maskine. Bering 3D's supply chain system har næsten alle typer SLA-udstyr på markedet, med fuld dækning af byggeområde (printstørrelse) og trykmaterialer.
Understøttende struktur af SLA-processen
SLA's udskrivningsprocesprincip bestemmer, at der skal kræves en understøttende struktur under udskrivningsprocessen. Støttestrukturen udskrives med samme materiale som delen og skal fjernes manuelt efter udskrivning. Den retning, som delen udskrives i, bestemmer placeringen og antallet af understøtninger. Udskriftsplacering er at orientere delene korrekt, så den visuelle kritiske overflade ikke kommer i kontakt med understøtningsstrukturen.
Metoderne til understøttelse af brug af SLA-printere nedefra og oppefra og ned er forskellige:
I top-down SLA-printere kræves understøtninger for nøjagtigt at udskrive udhæng og broer (den kritiske udhængsvinkel er normalt 30 grader). Dele kan orienteres på enhver position, men forskellige orienteringsmetoder vil resultere i forskellig udskrivningstid og produktkvalitet. De udskrives normalt i en flad form for at minimere mængden af støtte og det samlede antal lag.
I bottom-up SLA-printere er situationen mere kompliceret. Udhæng og broer skal stadig understøttes, men minimering af tværsnitsarealet for hvert lag er den mest kritiske overvejelse. Den kraft, der påføres delen under skrælningstrinnet, kan få delen til at løsne sig fra byggeplatformen. Disse kræfter er proportionale med tværsnitsarealet af hvert lag. Derfor er delene orienteret i en vinkel, og reduktion af understøtning bliver et stort problem.
Fordele ved SLA-proces
(1) SLA kan producere dele med høj dimensionsnøjagtighed og komplekse detaljer.
(2) SLA-dele har en meget glat overfladefinish, hvilket gør dem ideelle til visuelle prototyper.
(3) Der kan anvendes specielle SLA-materialer, f.eks. gennemsigtig, fleksibel og castbar harpiks.