La fotopolimerizzazione iva è una popolare tecnologia di stampa 3D e le tre principali stampanti 3D di questa categoria sono la stampante 3D SLA, la stampante 3D DLP e la stampante 3D DLS. Tutte queste stampanti 3D sono a base di resina, ma hanno diverse operazioni che portano a diverse applicazioni.
In questo articolo, parleremo delle tre più popolari tecnologie di fotopolimerizzazione iva, cioè SLA vs DLP vs DLS. Ma prima, cerchiamo di capire la tecnologia di fotopolimerizzazione iva.
FOTOPOLIMERAZIONE IVA
La fotopolimerizzazione iva utilizza una vasca di resina polimerica fotosensibile liquida. Questa resina si indurisce per esposizione alla luce UV. Questa proprietà viene utilizzata per creare oggetti strato per strato.
Una vasca riempita con resina fotopolimerica liquida viene esposta alla luce UV in un ambiente controllato e viene tracciata la geometria dell’oggetto da stampare. La resina esposta si indurisce (chiamata indurimento) e si forma uno strato solido. Questo processo continua fino alla stampa dell’oggetto completo.
Stampante 3D SLA vs Stampante 3D DLP vs Stampante 3D DLS
Esploriamo ora tutti e tre i tipi uno per uno.
- Stampante 3D per stereolitografia (SLA)
Stampante 3D SLA
Sopra: la stampante Form 3L di Formlabs / Credito immagine: Formlabs
Stereolithography Apparatus (SLA) è la prima tecnologia di stampa 3D brevettata in assoluto . È stato brevettato da Charles Hull – il “Padre della stampa 3D” nel 1984. Una stampante 3D SLA utilizza un laser per indurire selettivamente la resina liquida nella vasca per formare l’oggetto strato per strato.
Cerchiamo di capire il lavoro su una stampante 3D SLA
Funzionamento della stampante 3D SLA
Una stampante 3D SLA utilizza una resina liquida in una vasca che è selettivamente esposta al laser e la resina si indurisce (cure) ovunque il laser interagisca con il liquido. Questo laser indurisce selettivamente ogni punto del livello per formare il livello completo dell’oggetto da creare. Una volta indurito uno strato, la piattaforma di costruzione si alza di un’altezza pari all’altezza dello strato e il processo si ripete ancora e ancora fino a formare l’intero modello.
Nelle stampanti 3D SLA, un laser viene utilizzato come fonte di luce. Poiché il laser è una sorgente puntiforme, deve essere specificamente sottoposto a lampo su tutti i singoli punti di uno strato e quindi il processo, comparativamente, richiede tempo.
Gli oggetti stampati nella stampante 3D SLA hanno una migliore finitura superficiale e la qualità rimane costante anche quando si stampano in 3D più oggetti in una sola corsa. Una stampante 3D SLA è in grado di catturare funzioni davvero raffinate di un design e talvolta fino a 20 micron.
materiale
La stampante 3D SLA utilizza polimeri termoindurenti realizzati su misura in base a determinate applicazioni come dentale, gioielleria, alta temperatura, resistente, flessibile e persino ceramica.
applicazioni
I prodotti stampati in una stampante 3D SLA vengono utilizzati in applicazioni come test di forma e adattamento di prototipi, modelli di fusione, maschere e dispositivi di investimento, modelli di fusione, applicazioni dentali, ecc.
- Stampante 3D Digital Light Processing (DLP)
Stampante 3D DLP
Sopra: EnvisionTEC presenta Envision One – una stampante 3D per la produzione di luce digitale continua / Credito d’immagine: EnvisionTec
Anche il Digital Light Processing (DLP) rientra nella tecnologia di fotopolimerizzazione iva. È simile alla stereolitografia in molti modi con una modifica minore ma molto significativa. Una stampante 3D DLP utilizza resine fotosensibili liquide polimerizzate all’applicazione della luce UV. La principale differenza tra queste due tecnologie sta nell’uso della sorgente luminosa e questo definisce la qualità del prodotto stampato su entrambe le macchine. La tecnologia DLP utilizza uno schermo per proiettore digitale per eseguire il flash di una singola immagine di ogni livello. Ciò significa che un singolo strato di stampa è completato in un singolo lampo. Mentre in una stampa SLA, un laser traccia la geometria seguendo le coordinate. Di conseguenza, la stampante 3D DLP è più veloce rispetto alla stampante 3D SLA.
Cerchiamo di capire il lavoro su una stampante 3D DLP
Funzionamento della stampante 3D DLP
Una stampante 3D DLP ospita una vasca di polimero liquido che viene esposto alla luce UV in condizioni di sicurezza. Il processo inizia con l’invio dell’immagine 3D alla stampante. Un proiettore di luce che si trova sotto il contenitore di resina proietta sezioni dell’immagine 3D sugli strati di resina. Il primo strato completo di polimero che è esposto alla luce UV si indurisce e il processo continua fino al 2 ° e tutti gli strati successivi nel fotopolimero. Il processo continua fino a quando non viene creato il modello 3D.
Uno dei principali svantaggi di una stampante 3D DLP è che la qualità di stampa è influenzata dal numero di unità da stampare in un singolo vassoio. Poiché utilizza una fonte di luce, l’intero strato viene stampato in una volta sola e quindi i pixel della luce vengono distribuiti rispetto al numero di oggetti da stampare. Più il numero di prodotti, minore è la qualità.
materiale
I materiali utilizzati nelle stampanti 3D DLP sono simili a quelli utilizzati nelle stampanti 3D SLA. In alcuni casi i materiali possono essere utilizzati in modo intercambiabile ma non è raccomandato.
applicazioni
La stampante 3D DLP è ampiamente utilizzata in gioielleria e applicazioni dentali. Trova anche uso in modelli estetici e articoli da regalo con caratteristiche molto raffinate.
- Stampante 3D Digital Light Synthesis (DLS ™)
Stampante 3D DLS
Sopra: Carbon L1 schierato nel suo laboratorio / Credito d’immagine: Carbon
La tecnologia Carbon DLS ™, precedentemente nota come CLIP, è una tecnologia brevettata originariamente concessa a EiPi Systems nel 2015 ma ora è sviluppata e promossa da Carbon. È stato inventato dal CEO e co-fondatore di Carbon, Joseph DeSimone insieme ad Alexander e Nikita Ermoshkin ed Edward T. Samulski.
La tecnologia Carbon CLIP utilizza una luce ultravioletta per polimerizzare (indurire) una resina liquida fotosensibile tenuta in una vasca sopra la luce. La piattaforma di costruzione viene inizialmente immersa nella resina liquida e successivamente disegnata verso l’alto per estrarre letteralmente l’oggetto 3D dalla resina.
Cerchiamo di capire il lavoro sulla stampante 3D DLS.
Funzionamento della stampante 3D DLS
Il processo inizia con la piattaforma di costruzione immersa nella resina fotosensibile liquida contenuta in una vasca. La vasca è tenuta su una finestra permeabile all’ossigeno (la finestra). Mentre il motore a luce UV proietta da sotto la finestra. Il motore della luce trasmette un flusso di immagine per strato sulla vasca attraverso la finestra permeabile all’ossigeno. Questa finestra consente all’ossigeno di attraversarlo in piccole quantità. Questo è responsabile della creazione di una sottile interfaccia liquida di resina non indurita (non indurita) tra la finestra e la parte stessa. L’interfaccia liquida sottile letteralmente la “zona di non reazione” è chiamata “zona morta”. La zona morta è estremamente sottile pari a solo un terzo di un capello umano. Ciò non solo consente un flusso continuo di ossigeno e liquido tra la finestra e il tampone, ma evita anche che la parte si attacchi alla finestra stessa.
Carbon vende la stampante 3D DLS su un modello in abbonamento che aiuta i clienti a sfruttare la tecnologia a basso costo. La stampante 3D DLS utilizza la tecnologia CLIP che consente tempi di costruzione più rapidi, consentendone l’utilizzo nella personalizzazione di massa.
materiale
Carbon sviluppa una propria gamma di resine per ingegneria e dentale proprietarie come DPR 10, Keysplint Soft, Surgical, EPX 82, EPU 41, ecc.
applicazioni
La stampante 3D DLS ha trovato applicazioni in una moltitudine di settori e prodotti. Sono ampiamente utilizzati per la personalizzazione di massa. Adidas lo ha utilizzato per la produzione di calzature, Lamborghini per la fabbricazione di componenti automobilistici su larga scala, Riddell lo ha utilizzato per la produzione di fodere personalizzate per caschi da football e le stampanti 3D DLS usate in modo speacializzato per la stampa di selle da bici in lattice. Durante la crisi COVID-19, Carbon ha sviluppato tamponi nasali e li ha stampati sulle loro stampanti 3D DLS.
Ha applicazioni in ingegneria e prodotti dentali.
CONCLUSIONE
SLA, DLP e DLS sono le tre tecnologie di stampa 3D di fotopolimerizzazione a vasche disponibili sul mercato. Mentre i brevetti per SLA e DLP sono scaduti e vengono ora prodotti da più società in tutto il mondo, DLS rientra ancora in un brevetto attivo. Tutte e tre le tecnologie sono ben consolidate sul mercato e vengono utilizzate attivamente per molte applicazioni complesse e pratiche in tutti i settori