Технологию производства объектов, называемую стереолитографией, сокращенно именуют SLA или SL.
Она состоит в том, что объект отличают из фотополимерной смолы, которую затем облучают ультрафиолетом. Под его воздействием смола затвердевает, давая готовый результат.
Как давно используется понятие SLA
Технологию отливки объектов из фотополимерной смолы разработал и запатентовал в 1986 году Чарльз Халл. Он же придумал и название для этой методики. Уже в конце восьмидесятых годов прошлого века оказалось возможным послойно отливать и вычерчивать трехмерную модель. Поначалу методика была небезупречной, но ее дорабатывали.
Халл создал компанию 3D Systems, чтобы продвигать SLA на рынок. Сегодня это одна из лидирующих фирм в области аддитивного производства.
Принцип создания трехмерных объектов
Модель отливают слой за слоем из фотополимерного материала на основе цифрового 3D-эскиза. Когда УФ-лазер или схожий по свойствам луч воздействует на смолу, она затвердевает.
Как только контур выстроен, модель погружают в бак с жидкой фотополимерной смолой, чтобы образовался новый слой толщиной в среднем 0,1 миллиметра. За счет того, что слои строят с такой высокой точностью, SLA позволяет отливать модели с предельным разрешением.
Когда слои достроены, готовую модель промывают, чтобы убрать излишки материала. Если фотополимерный материал затвердел не везде или недостаточно, объект обжигают в УФ-камере.
Если модель содержит навесные конструкции, то для них в 3D-эскизе предусматривают опоры — временные поддерживающие элементы, которые тоже отливаются из фотополимерной смолы. Опоры удаляют вручную, когда объект готов. В этом SLA схожа с FDM — технологией послойного наплавления.
Почему выгодно использовать стереолитографию
Точность 3D-печати — главный плюс этой методики. К концу 2010-х годов SLA-принтеры позволяют наносить слои в несколько раз тоньше человеческого волоса.
Такого уровня точности хватает, чтобы создавать зубные протезы или ювелирные украшения. Времени при этом расходуется не слишком много — в среднем по несколько часов на одну модель, исходя из размеров и сложности. Скорость зависит и от того, сколько лазерных головок работает в принтере одновременно.
Ручные установки для домашнего и студийного использования применяют, чтобы отливать модели до 15 сантиметров в длину, ширину или высоту. У промышленных принтеров наибольшее измерение составляет несколько метров. С помощью фотополимерных смол имитируют термопластик, резину, другие материалы.
SLA еще нельзя назвать общедоступной технологией. Литр фотополимерной смолы стоит в среднем $100, а стоимость принтеров начинается с $10 000. Однако уже разрабатывают доступные устройства стоимостью порядка $2000–3000.
И все же изготовление прототипов из фотополимерной смолы обходится гораздо дешевле, чем разработка сразу из конечных материалов. К примеру, намного дешевле с помощью SLA распечатать прототипы новой посуды на основе 3D-эскизов, чтобы протестировать потребительские свойства продукции, прежде чем передавать наработки дальше.
Технология перспективна в самых разных областях, ведь созданные с предельной точностью высококачественные детали востребованы везде. Потенциально эффективное предприятие можно создать на любом участке, не обязательно дорогом. Установив там принтеры, можно принимать в том числе на единичные или мелкосерийные заказы. В отличие от создания крупных партий, их выпуск будет выгодным и вскоре себя окупит.
