Co to jest technologia druku 3D oparta na żywicy: SLA, DLP i LCD?
Drukarki 3D oparte na żywicy do polimeryzacji stają się coraz bardziej popularne. W tym artykule omówimy, jakie technologie są dostępne i co oznaczają te skróty.
Zagadki związane z nazwami: SLA, DLP, LCD
Technologia żywiczna jest stosowana w druku 3D od dłuższego czasu. Pierwszy patent na tę technologię został udzielony w 1986 roku. To wtedy inżynier Charles "Chuck" Hull stworzył technologię SLA (stereolitografia). Za pomocą promieniowania ultrafioletowego próbował on utwardzić warstwę światłoczułej żywicy polimerowej.
Od tego czasu upłynęło wiele czasu, a pojawiły się nowe technologie, które poprawiły proces druku 3D. Patenty wygasły, a na rynku pojawili się nowi producenci. Obecnie drukarki 3D oparte na żywicy można podzielić na różne kategorie, począwszy od dostępnych narzędzi dla początkujących użytkowników, a skończywszy na zaawansowanych maszynach przemysłowych. Pojawiło się wiele technologii związanych z żywicą, takich jak LCD, mSLA, DLP, SLA i inne.
Użytkownicy mogą mieć pewne trudności, ponieważ muszą dokładnie zrozumieć, co kupują.
Międzynarodowy standard
Standardy ISO mają zastosowanie we wszystkich dziedzinach życia i przemysłu. Jest to istotne, zwłaszcza w przemyśle. Spójność oczekiwań i słownictwa ma duże znaczenie.
Jeśli spojrzymy na druk 3D, istnieje pewne zamieszanie wokół tego, czy cały proces drukowania powinien być nazywany stereolitografią żywiczną. To tylko pierwotna technologia. W normie ISO/ASTM 52900:2015 użytkownicy mogą znaleźć jasne informacje.
Cała dziedzina druku 3D z wykorzystaniem żywicy jest określana jako polimeryzacja w łaźni. Wynika to z faktu, że w basenie znajduje się fotopolimeryczna żywica. Na przykład w druku strumieniowym ten proces odbywa się przez dyszę. Teraz omówimy najpopularniejsze formy druku 3D.
SLA (Stereolitografia)
Ta technologia jest podobna do innych rodzajów polimeryzacji w basenie. W SLA do tworzenia trójwymiarowych obiektów używa się utwardzania warstw światłoczułej żywicy. Co odróżnia tę technologię, to sposób jej realizacji.
Laser ultrafioletowy jest używany do utwardzania. Steruje się nim za pomocą ruchomych luster, które pozwalają na utwardzanie kolejnych warstw. Główną zaletą tej metody jest poprawa jakości druku i zwiększona precyzja. Jest to spowodowane małymi rozmiarami lasera i jego dokładnym ruchem. Technologia umożliwia osiągnięcie bardzo drobnej rozdzielczości i szczegółów. Jednak ze względu na tę wyższą jakość druku, prędkość drukowania jest niższa. Szczegółowe malowanie warstw wymaga czasu. Wiele żywic jest opatentowanych, co sprawia, że ich zastąpienie innymi markami drukarek 3D jest trudne.
Użytkownicy mogą tworzyć modele o gładkiej powierzchni, skomplikowanych kształtach, ostrych kątach i cienkich ściankach. Grubość warstwy może wynosić 10 μm, a średnie wartości mieszczą się w zakresie od 50 do 250 μm. Wartości te zależą od dodatkowych czynników, takich jak pigmentacja i lepkość.
Tolerancje w SLA wynoszą około 0,127 mm. Są one bardzo surowe w porównaniu do innych rodzajów produkcji przy użyciu technologii addytywnej.
Wszystkie standardowe drukarki 3D obsługujące druk SLA składają się z następujących części:
1. Basen - to pojemnik, w którym znajduje się ciekła fotopolimeryczna żywica, najczęściej w postaci przezroczystego płynu.
2. Platforma montażowa - to platforma, która opuszcza się do basenu. Może poruszać się w górę i w dół, w zależności od procesu drukowania.
3. Laser ultrafioletowy - służy do utwardzania warstw.
4. Interfejs komputerowy - ten interfejs jest używany na drukarce do sterowania ruchem lasera i platformy.
Warto zaznaczyć, że praktycznie wszystkie drukarki SLA pracują w pozycji odwróconej. W tym przypadku zastosowano następujący schemat pracy: laser porusza się w górę na platformę montażową, która zaczyna podnosić się stopniowo.
Po zakończeniu procesu drukowania platforma jest uniesiona z basenu. Po zakończeniu procesu model jest usuwany z platformy. Należy go oczyścić alkoholem od nadmiaru żywicy i umieścić w komorze, gdzie odbywa się utwardzanie za pomocą promieniowania ultrafioletowego.
Takie późniejsze utwardzanie po druku czyni wszystkie modele maksymalnie wytrzymałymi i stabilnymi. Jest to bardzo szybki proces, ponieważ utwardzanie odbywa się przy minimalnym zużyciu energii.
DLP (Digital Light Processing)
Technologia DLP polega na cyfrowym przetwarzaniu światła. Wykorzystuje się inne źródło promieniowania ultrafioletowego, zamiast laserów. W technologii DLP używane są projektory UV, a nie lasery. Światło z projektora jest kierowane za pomocą mikrolusterek. W jednym przebiegu następuje projekcja przekroju poprzecznego warstwy, a utwardzanie odbywa się jednocześnie.
W porównaniu do technologii SLA, technologia DLP jest mniej precyzyjna, ale umożliwia szybszy proces drukowania, ponieważ cała warstwa może być utwardzana jednocześnie.
Wydruki 3D przy użyciu technologii DLP mają pikselowany przekrój warstwy w porównaniu do urządzeń SLA. Dzieje się tak, ponieważ projektor projekuje całą linię naraz, używając pikseli z własnego ekranu znajdującego się na dnie zbiornika z żywicą.
W niektórych przypadkach pikselizacja może wpłynąć negatywnie na jakość wydruków 3D, ponieważ mogą one mieć nierówną powierzchnię. Jednak istnieje wiele sposobów rozwiązania tego problemu, takich jak używanie specjalnego oprogramowania do przygotowania modeli do druku DLP, które umożliwia wygładzanie krawędzi.
Każdy DLP 3D drukuje w określonej długości fali, najczęściej w zakresie 385-410 nm. Wszystkie żywice mają określony zakres długości fali, który jest niezbędny do procesu utwardzania, więc użytkownik musi upewnić się, że drukarka obsługuje właściwą długość fali.
Technologia druku LCD (Liquid Crystal Display) polega na polimeryzacji w łaźni z wykorzystaniem ekranu LCD do zasłaniania źródła światła UV. Jest to alternatywna metoda do technologii DLP, która oferuje większą trwałość i większą prędkość w porównaniu do DLP. Jakość druku zależy od gęstości pikseli na ekranie LCD.
Przykładowe zalety drukarek LCD to:
1. Wyższa precyzja druku dzięki większej rozdzielczości ekranu LCD.
2. Prostsza obsługa i konserwacja, ponieważ nie ma potrzeby stosowania zaawansowanych projektorskich modułów.
3. Uniwersalność materiałów eksploatacyjnych, ponieważ używa się światła UV o długości fali 405 nm, kompatybilnego z wieloma żywicami.
Jednak technologia LCD ma również pewne wady, takie jak mniejsza wydajność w zakresie przekroju druku i konieczność wymiany ekranu LCD ze względu na ograniczoną trwałość.
Warto zauważyć, że terminologia i nazewnictwo technologii druku 3D opartego na żywicach mogą się różnić w zależności od producenta i regionu, dlatego ważne jest zrozumienie różnic między tymi technologiami.
Gdzie kupić urządzenia w Polsce
Sklep Artline to renomowany i znany dostawca sprzętu komputerowego. Sprzedajemy tylko wysokiej jakości drukarki 3D, skanery, grawerki, części zamienne, filamenty, żywice oraz dodatkowe akcesoria. Ponadto oferujemy sprzęt sieciowy, urządzenia mobilne, baterie, akcesoria komputerowe i wiele więcej. Zapraszamy na naszą stronę internetową, gdzie znajdą Państwo pełen asortyment! Nasi specjaliści chętnie pomogą w dokonaniu wyboru
Move Center Sp. z o.o.
Szyszkowa 56C
02-285, Warszawa
NIP: 783 183 9789
Regon: 389504928
+22 378 44 40
info@artline.eu