Twize

Фотополимерная печать на 3D‑принтере

Время прочтения: 6 минут


Фотополимерная 3D-печать, или SLA (лазерная стереолитография), — это изготовление объектов различных форм с помощью использования фотополимеров. Фотополимерная субстанция помещается в 3D-принтер, а затем, под действием лазерного луча, послойно отвердевает. Так, слой за слоем выстраивается 3D‑модель.

Фотополимерная 3D‑печать

В аддитивном производстве фотополимеры — наиболее совершенный материал, так как позволяет создавать объекты с высокой точностью.

3D-печать фотополимерами применяется:

  • для прототипирования моделей (стандартные смолы)
  • для изготовления прочных и точных моделей, для которых важна оптическая прозрачность (прозрачные смолы)
  • для решения инженерных задач: производства готовых моделей и функциональных прототипов с последующей термоформовкой (инженерные смолы)
  • для проверки собираемости элементов
  • в стоматологии и медицине:
    • для печати демонстрационных моделей, имитации десен и изготовления хирургических шаблонов
    • для литья коронок, мостов и других изделий из металла и керамики
  • в ювелирной промышленности для печати ювелирных изделий с идеальной точностью поверхности

Как происходит 3D-печать фотополимером

3D-печать фотополимером

Фотополимерная жидкость загружается в специальную емкость 3D-принтера, устанавливается устройство для перемешивания смолы. Материал нагревается. Платформа, на которой модель выстраивается слой за слоем, опускается в емкость с материалом, и через прозрачное дно лазер послойно засвечивает материал по заданным цифровым характеристикам. Первый слой прилипает к подвижной платформе, и она поднимает его вверх. В такой же последовательности печатаются и остальные слои до полной готовности модели. Напечатанное изделие промывают в техническом спирте и удаляют поддерживающие конструкции.

Подготовка модели

Для трехмерной печати изделия необходимо построить цифровую модель в специальном программном обеспечении или провести сканирование объекта с помощью 3D-сканера.

На втором этапе из полученных данных создается STL‑файл, который принтер сможет распознать. Также существуют файлы с форматами .OBJ и .3DP, но они не так популярны. С полученным STL‑файлом затем работает программа, которая создает виртуальную разбивку будущего объекта на слои. После всех этих операций начинается 3D-печать. В конце остается только снять полученный объект 3D-печати с платформы и удалить технические элементы, которые поддерживали слои во время процесса печати.

Выбор фотополимера

Фотополимер (SLA) — вещество, изменяющее свои свойства под воздействием ультрафиолетового света. В обычном состоянии это жидкая субстанция. Но при попадании фотополимера под УФ‑излучение электромагнитного диапазона, он отвердевает и приобретает большую прочность. Продолжительность облучения и длина волны рассчитывается в зависимости от конкретного материала, размеров объекта и условий окружающей среды.

Большинство фотополимеров для 3D-принтеров — это белые непрозрачные материалы, прозрачные фотополимеры в связи с высокими требованиями к прозрачности, бесцветности — дорогие и мало представлены на мировом рынке.

Для всех прозрачных фотополимеров характерны такие недостатки как изменение цвета, гигроскопичность или низкая прозрачность. Крупные производители ведут активную работу по разработке бесцветных фотополимеров, не образующих пузырьков и позволяющих увидеть внутреннюю структуру изделия.

Использование фотополимеров зависти от установленной точности:

  • до 30 микронов. Печать модели с тонкими стенками толщиной 0,6 мм
  • до 16 микронов. Печать заготовок с мелкими деталями толщиной 0,3 мм
  • от 20 до 85 микронов. Печать изделий размером не более 50 мм

Подготовка оборудования

От технических характеристик зависит сфера применения конкретной модели принтера. Некоторое оборудование предназначено только для изготовления мелких деталей, другое — для промышленного производства. 3D-принтеры с высокой производительностью печатают крупные изделия без соединений и могут использоваться в авиационной и космической отраслях.

Преимущества высокоточной фотополимерной 3D-печати

  • точность и качество изделия
  • хорошие эксплуатационные параметры готовой модели
  • исключение деформации при температурной обработке
  • многоуровневая печать изделий с абсолютно любой геометрической формой
  • возможность менять палитру оттенков фотополимеров. Модель может быть однотонной или разноцветной
  • дополнительная обработка изделия (шлифовка, покраска, добавление аксессуаров и т.д.)
  • использование разных режимов печати
  • оптимальная скорость печати с постепенным застыванием слоев
  • высокое разрешение HD
  • гладкая и ровная поверхность полученной детали
  • производство изделий любой сложности
  • в зависимости от программы и выбранного типа излучения можно создавать макеты разных габаритов и свойств

Стоимость 3D-печати на фотополимерном принтере

Стоимость рассчитывается индивидуально
Как формируется стоимость 3D-печати?