Stereolithographie (SLA) 3D-Druck:Technologieüberblick

Die Stereolithographie (SLA) gehört zur Kategorie der VAT-Polymerisation des 3D-Drucks, bei der lichthärtbare duroplastische Harze zum Bau von Teilen verwendet werden. Es handelt sich um eine leistungsstarke 3D-Drucktechnologie, die extrem genaue und hochauflösende Teile herstellt, die direkt in der Endanwendung, in der Kleinserienproduktion oder für Rapid Prototyping verwendet werden können.

Wie funktioniert Stereolithographie?

Ein SLA-Drucker besteht aus vier Hauptabschnitten:

• Ein Tank, der mit dem flüssigen Harz gefüllt ist, das normalerweise ein klarer und flüssiger Kunststoff ist
• Eine perforierte Plattform wird in den Harztank eingetaucht. Es kann in den Tank abgesenkt werden und kann sich je nach Druckprozess in Z-Richtung auf und ab bewegen
• Ein leistungsstarker UV-Laser
• Eine Computersteuereinheit, die sowohl die Plattform als auch die Bewegungen des UV-Lasers steuert

Nachdem die CAD-Daten in das System eingespeist wurden, folgt der Stereolithografie-Druckprozess den nächsten Schritten:

• Schritt 1 – Der UV-Laser zeichnet die erste Schicht des Drucks in das lichtempfindliche Harz. Wo immer der Laser auftrifft, verfestigt sich die Fotoflüssigkeit. Der Laser wird je nach Design auf die entsprechenden Koordinaten gerichtet.
• Schritt 2 – Nach der ersten Schicht wird die Plattform entsprechend der Schichtdicke (ca. 0,1 mm) angehoben und das weitere Harz unter den bereits bedruckten Teil fließen gelassen. Der Laser verfestigt dann das nächste und der Vorgang wird wiederholt, bis das gesamte Teil fertig ist. Das Harz, das nicht vom Laser berührt wird, bleibt und kann wiederverwendet werden.
• Schritt 3 – Nach Fertigstellung des Teils hebt sich die Plattform aus dem Harztank und das überschüssige Harz wird abgelassen. Am Ende des Prozesses wird das Modell von der Plattform entfernt, überschüssiges Harz mit Alkohol abgewaschen und dann zur endgültigen Aushärtung in einen UV-Ofen gestellt. Durch die Nachhärtung können Objekte die höchstmögliche Festigkeit erreichen und stabiler werden.
• Schritt 4 – Die Stützstrukturen werden während des Nachbearbeitungsprozesses entfernt.

Materialien für den SLA-3D-Druck

Unter den am häufigsten verwendeten Materialien für SLA bietet Xometry:

• Harte Kunststoffe : wie ABS SL 7820, PC – Like Heat Resist Translucent, Xtreme Polypropylen…
• S ich Likonkautschuke : wie True Silicone

Vorteile der Stereolithographie

SLA ist eines der zuverlässigsten und präzisesten 3D-Druckverfahren für das Prototyping und auch für industrietaugliche Anwendungen mit hoher Auflösung. Es hat eine Reihe von Vorteilen, die es einzigartig machen.

SLA bietet feine Details und hohe Präzision

Die durch Stereolithographie erzielte Schichtdicke ist sehr gering (0,05 bis 0,10 mm) und mit dem sehr dünnen Laserstrahl ist es möglich, winzige komplexe Merkmale mit einem sehr realistischen Finish zu erhalten. Es ist auch möglich, kleine Teile mit hoher Auflösung sowie größere Teile mit einer Größe von bis zu zwei Metern unter Beibehaltung hoher Präzision und enger Toleranzen zu erstellen.

Stereolithographie eignet sich gut für komplexe Designs

Obwohl SLA Stützstrukturen verwendet, eignet es sich gut für komplexe Designs, da es im Gegensatz zu seinen Gegenstücken wie SLS und MJF, die Pulver verwenden, Harze verwendet. Die Verwendung von Harz verleiht dem Design Fließfähigkeit, was dazu beiträgt, komplexe interne Merkmale zu erzielen.

SLA-Teile haben eine glatte Oberfläche

Da SLA Harzmaterialien verwendet, ist die Oberflächenbeschaffenheit glasartig und kann normale Prototypen aus MJF oder SLS ersetzen. Aufgrund der hochwertigen Oberflächenbeschaffenheit und der hohen Auflösung können sowohl die äußeren als auch die inneren Details perfekt gesehen werden. Es eignet sich auch gut für funktionale Prototypen für einen allgemeinen Überblick.

Keine Materialverschwendung mit SLA

Das nach der Herstellung des Teils abgelassene duroplastische Harz kann ohne Verschwendung wiederverwendet werden. Der durch SLA verursachte Materialabfall ist vernachlässigbar und ist auch ein Schlüsselfaktor für die Wahl von SLA als kostengünstigere Option für 3D-Druckprojekte

SLA-Teile sind lebensmittelecht und biokompatibel

Harze wie True Silicone, die in der Stereolithographie verwendet werden, sind biokompatibel und einer der Hauptvorteile von SLA. Andere Technologien wie MJF verfügen nicht über die lebensmittelechten oder biokompatiblen Materialien zum Drucken, was SLA zu einer der besten Technologien zum Drucken von medizinischen Implantaten oder Lebensmittelbehältern macht.

Einschränkungen der Stereolithographie

Eingeschränkte Auswahl an SLA-kompatiblen Materialien zum Drucken

SLA-Druck bietet keine große Auswahl an zu bedruckenden Materialien wie FDM. Selbst bei Harzen werden nur duroplastische Harze verwendet, was die Technologie bei Baumaterialien sehr begrenzt macht.

Stereolithographie ist ziemlich teuer

Die Stereolithographie ist im Vergleich zu ihren billigeren Gegenstücken wie MJF und FDM, die auch häufig zum Bau von Prototypen verwendet werden, teurer. Dies ist hauptsächlich auf teurere photochemische Prozesse und Materialien zurückzuführen.

SLA-Materialien haben geringe mechanische Eigenschaften

Die meisten Standardharze eignen sich gut für filigrane, detaillierte Strukturen, die hauptsächlich für Ausstellungszwecke wie Prototypen verwendet werden. SLA-Harze sind in Festigkeit und mechanischer Leistung nicht mit Filamenten wie PC, Nylon, PETG oder anderen zähen FDM-Materialien vergleichbar. Daher sind sie nicht für intensiven Stressbetrieb oder zyklische Belastungen zu empfehlen.

SLA hat ein geringes Produktionsvolumen

SLA-3D-Druckharze kosten in der Regel mehr und produzieren weniger Teile pro Harzeinheit als FDM-3D-Druckfilamentspulen oder MJF-Pulver. Sie haben im Vergleich zu FDM-3D-Druckern normalerweise ein kleineres Bauvolumen und sind aufgrund des Zeit- und Kostenaufwands im Vergleich zu ihren Gegenstücken nicht für eine Serienproduktion geeignet.

SLA-3D-Druckdienste von Xometry

Xometry Europe bietet Online-Stereolithographie-Services für On-Demand-3D-Druckprojekte, sowohl für Prototypen als auch für große Chargen. Mit einem Netzwerk von mehr als 2.000 Partnern in ganz Europa ist Xometry in der Lage, SLA-3D-Druckteile in bis zu 3 Tagen zu liefern. Laden Sie Ihre CAD-Dateien in die Xometry Instant Quoting Engine hoch, um ein sofortiges Angebot mit verschiedenen Fertigungsoptionen für den SLA-3D-Druck zu erhalten.