Erklärung der Stereolithografie (SLA-3D-Druck)

Was ist Stereolithografie (SLA-3D-Druck)?

Stereolithografie , allgemein bekannt als SLA-3D-Druck , ist eine bahnbrechende Form der additiven Fertigungstechnologie. SLA wurde in den 1980er Jahren von Chuck Hull erfunden und ist das erste kommerzialisierte 3D-Druckverfahren. Es basiert auf dem Prinzip der Wannen-Photopolymerisation, einem Verfahren, bei dem ein flüssiges Photopolymerharz selektiv durch einen Ultraviolett-(UV-)Laser ausgehärtet wird.

Der SLA-3D-Drucker richtet den UV-Laser über einen Behälter mit lichtempfindlichem Harz und verfestigt das Material Schicht für Schicht, um ein dreidimensionales Objekt zu erzeugen. SLA-3D-Druck erzeugt Teile mit glatter Oberfläche, hoher Präzision und komplexen Details.

Wie funktioniert SLA-3D-Druck?

SLA 3D-Druckverfahren

Stereolithografie (SLA) 3D-Druck ist ein Verfahren, bei dem Objekte mithilfe eines UV-Lasers Schicht für Schicht aufgebaut werden, indem flüssiges Harz zu hartem Kunststoff ausgehärtet wird. Der Prozess beginnt mit einem 3D-Modell, das in dünne, horizontale Schichten geschnitten wird. Diese Schichten werden dann verwendet, um den UV-Laser über den lichtempfindlichen Harztank zu richten, wodurch das Material verfestigt wird und das endgültige Objekt entsteht.

1. Schichtung : Die Bauplattform taucht in den Harzbehälter ein und der Laser zeichnet die erste Schicht nach, wodurch das Harz verfestigt wird.

2. Anheben : Nachdem jede Schicht ausgehärtet ist, wird die Bauplattform angehoben, damit eine neue Harzschicht die Oberfläche bedecken kann.

3. Wiederholen : Der Vorgang wird wiederholt, wobei das Objekt von Grund auf aufgebaut wird.

Stützen im SLA-3D-Druck

Stützstrukturen sind beim SLA-Druck unerlässlich, um Teile des Modells zu stützen, die sonst frei schweben würden. Diese Stützen müssen sorgfältig konstruiert werden, um ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und einfacher Entfernbarkeit zu gewährleisten und sicherzustellen, dass sie entfernt werden können, ohne den endgültigen Druck zu beschädigen.

Nachbearbeitung für Resin-3D-Drucke

Nach dem Drucken müssen Harzteile nachbearbeitet werden. Dazu gehört normalerweise das Entfernen der Stützstrukturen , das Waschen in einem Lösungsmittel, um nicht ausgehärtetes Harz zu entfernen, und anschließend das Aushärten in einer UV-Kammer, um die endgültigen Materialeigenschaften zu erreichen.

Zusätzliche Schritte können Schleifen, Lackieren oder Beschichten umfassen, um das Aussehen und die Haltbarkeit des Drucks zu verbessern.

Harztypen für den 3D-Druck

Es gibt verschiedene Harztypen für den 3D-Druck , die jeweils auf bestimmte Anwendungen und Druckeigenschaften zugeschnitten sind.

Standardharz

Dies ist das am häufigsten verwendete Harz für allgemeine Zwecke. Es bietet ein gutes Verhältnis zwischen Festigkeit und Kosten und eignet sich daher für eine Vielzahl von Druckanforderungen.

Robustes Harz

Das robuste Harz wurde entwickelt, um die Festigkeit und Steifheit von ABS-Kunststoff zu simulieren und ist ideal für Teile, die hohen Belastungen oder Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Flexibles Harz

Flexibles Harz weist ähnliche Eigenschaften wie Gummi auf und lässt sich biegen und dehnen, was es ideal für Objekte macht, die Elastizität erfordern.

Wasserabwaschbares Harz

Diese Art von Harz kann mit Wasser statt mit Alkohol gereinigt werden, was die Nachbearbeitungsschritte vereinfacht.

Dentalharz

Dieses Harz wurde speziell für den zahnärztlichen Gebrauch entwickelt und gewährleistet Biokompatibilität und hohe Präzision für zahnärztliche Geräte.

Keramikgefülltes Harz

Dieses mit Keramikpartikeln angereicherte Harz bietet eine hohe Temperaturbeständigkeit und Steifigkeit und eignet sich für anspruchsvolle technische Anwendungen.

3D-Druckharz vs. Filament

Die Hauptunterschiede zwischen Harz und Filament liegen im Druckprozess und im Endergebnis . Der Harzdruck, typischerweise mit SLA- oder DLP-Technologie, bietet dank der Präzision der Lichtverarbeitung höhere Details und glattere Oberflächen. Allerdings erfordert er in der Regel eine komplexere Nachbearbeitung und ist langsamer als der Filamentdruck.

Der Filamentdruck hingegen ist schneller, im Allgemeinen günstiger und einfacher zu verwenden, sodass er eine gute Wahl für Anfänger und Großprojekte ist.

Vorteile und Einschränkungen von SLA

SLA-3D-Druck ist für seine Präzision und Detailtreue bekannt und übertrifft andere 3D-Drucktechnologien bei der Erstellung komplexer Designs mit glatten Oberflächen . Die Technologie ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien , die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer zu erreichen sind. SLA-Drucker können Teile mit engen Maßtoleranzen herstellen und sind daher ideal für Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit erfordern.

Dank der Vielfalt der für den SLA-Druck verfügbaren Harze können Teile mit spezifischen Eigenschaften wie Flexibilität, Transparenz oder Hochtemperaturbeständigkeit maßgeschneidert werden. Darüber hinaus ermöglicht SLA die schnelle Herstellung detaillierter Miniaturen und Prototypen, was für Branchen wie Schmuckdesign und Zahnkieferorthopädie von Vorteil ist.

Trotz seiner Vorteile hat der SLA-3D-Druck auch seine Nachteile.

Die Kosten für SLA-Drucker und die verwendeten Harze können für manche Anwender unerschwinglich sein. Die für SLA-Drucke erforderliche Nachbearbeitung ist im Vergleich zu anderen 3D-Druckverfahren arbeitsintensiver und umfasst Wasch- und Aushärtungsschritte.

Auch beim SLA-Druck gibt es Umweltbedenken. Die verwendeten Harze sind nicht umweltfreundlich und können während des Druckvorgangs unangenehme Gerüche erzeugen. Die hergestellten Teile sind in der Regel spröde und nicht für tragende Anwendungen geeignet. Daher ist ihr Einsatz eher auf Prototypen als auf funktionale Endverbrauchsteile beschränkt.

Anwendungen des SLA-3D-Drucks

In der Zahnmedizin wird SLA zur Herstellung präziser Zahnmodelle und Vorrichtungen verwendet.

Die Kunst- und Schmuckindustrie profitiert von der Fähigkeit von SLA, detaillierte und filigrane Designs zu fertigen, während es im Produktdesign und in der Produktentwicklung die Erstellung präziser Prototypen für Tests und Validierungen ermöglicht.

Die Vielseitigkeit von SLA erstreckt sich auch auf die Fertigung, wo es zur Herstellung von Urmodellen für den Vakuumguss und von Opfermodellen für Metallgusswerkzeuge, -formen und -matrizen eingesetzt wird. Dank seiner Präzision eignet es sich ideal für die Herstellung von Komponenten für komplexe Baugruppen und Motorraumteile sowie für die Massenfertigung, bei der jedes Teil an spezifische Anforderungen angepasst werden kann.

SLA 3D-Druckservice

3DSPRO zeichnet sich im Markt für SLA-3D-Druckdienstleistungen durch sein Engagement für die Beschleunigung von Innovationen aus. Wir bieten einen nahtlosen Prozess vom Hochladen Ihres 3D-Modells bis zum Erhalt der Teile innerhalb weniger Tage und gewährleisten so einen schnellen Übergang vom Konzept zur Umsetzung.

Für SLA-3D-gedruckte Teile bieten wir eine maximale Druckgröße von 2100 mm x 1700 mm x 810 mm und eine Toleranz von ± 200 μm bzw. 0,2 % mm , sodass sowohl große als auch komplexe Designs möglich sind. Mit über 150 Maschinen gewährleisten wir, dass Ihre Teile auch bei großem Maßstab eine hohe Qualität aufweisen.

Darüber hinaus verfügen wir über spezielle Nachbearbeitungs- und 3D Plus™-Dienste wie UV-Härtung und Beschichtung, um die Integrität der Teile zu schützen und zu bewahren.

Vom Verständnis der Grundlagen bis hin zur Erkundung des SLA-3D-Drucks hoffen wir, dass dieser Leitfaden die Möglichkeiten der SLA-Technologie beleuchtet hat und zeigt, wie sie Ihren kreativen und beruflichen Anforderungen gerecht werden kann.