Công nghệ đúc đóng rắn nhẹ (SLA) là công nghệ tạo mẫu nhanh lần đầu tiên xuất hiện và được thương mại hóa trên thế giới, đồng thời nó cũng là một trong những công nghệ tạo mẫu nhanh có chiều sâu - nhất và được sử dụng rộng rãi. Nó chủ yếu sử dụng nhựa cảm quang làm nguyên liệu thô và sử dụng đặc tính là nhựa cảm quang lỏng sẽ chữa khỏi nhanh chóng dưới sự chiếu xạ của chùm tia laze cực tím. Nhựa cảm quang nói chung là chất lỏng, và nó ngay lập tức bắt đầu phản ứng trùng hợp và hoàn tất quá trình đóng rắn khi được chiếu xạ với một bước sóng ánh sáng tử ngoại nhất định (250 nm đến 400 nm). SLA tập trung vào bề mặt của vật liệu có thể lấy sáng bằng cách sử dụng ánh sáng cực tím có bước sóng và cường độ cụ thể để làm rắn chắc nó một cách tuần tự từ điểm này sang đường khác và đường này sang bề mặt khác, do đó hoàn thành việc vẽ mặt cắt - nhiều lớp.
Quy trình in quy trình SLA
1. Điều khiển màn hình in chìm xuống một độ cao nhất định bên dưới bề mặt nhựa, để màn hình được bao phủ bởi một lớp vật liệu.
2. Máy tính điều khiển laser và điện kế, đồng thời sử dụng tia UV để quét mặt cắt ngang - của phần hiện đang được in và làm đông đặc phần vật liệu cần in từ dạng lỏng sang dạng rắn.
3. Sau khi quét xong, màn hình chìm xuống một độ cao nhất định, máy quét trải một lớp vật liệu (chức năng chính là cạo và lấp đầy vật liệu phẳng lớn), lặp lại bước 2 trên cho đến khi in xong.
4. Sau khi in xong, sản phẩm in ra cần được làm sạch bằng cồn tuyệt đối và bảo dưỡng bằng tia cực tím.
Đặc điểm của quy trình SLA
Vật liệu in của SLA là một loại nhựa lỏng. Trong quá trình đóng rắn, các chuỗi carbon monome tạo nên nhựa lỏng sẽ được kích hoạt bởi tia UV và trở nên rắn, từ đó tạo thành một liên kết bền vững và không thể phá hủy giữa nhau. Quá trình photopolymerization là không thể đảo ngược, vì vậy các bộ phận SLA không thể chuyển đổi trở lại trạng thái lỏng và chúng cháy chứ không nóng chảy khi bị nung nóng.
Chiều cao của lớp in trong quy trình SLA là từ 25 đến 100 micron. Chiều cao lớp thấp hơn có thể chụp chính xác hơn các hình dạng cong, nhưng sẽ làm tăng thời gian xây dựng (và chi phí) và khả năng bị lỗi in. Chiều cao lớp 100 micron phù hợp với hầu hết các ứng dụng thông thường.
Diện tích xây dựng là một thông số khác rất quan trọng đối với người thiết kế. Kích thước xây dựng phụ thuộc vào loại máy SLA. Hệ thống chuỗi cung ứng của Bering 3D có hầu hết tất cả các loại thiết bị SLA trên thị trường, với đầy đủ diện tích xây dựng (khổ in) và vật liệu in.
Cấu trúc hỗ trợ của quy trình SLA
Nguyên tắc quy trình in của SLA xác định rằng cần phải có cấu trúc hỗ trợ trong quá trình in. Cấu trúc hỗ trợ được in cùng vật liệu với bộ phận và cần được tháo ra bằng tay sau khi in. Hướng mà bộ phận được in sẽ xác định vị trí và số lượng giá đỡ. Vị trí in là để định hướng đúng các bộ phận sao cho bề mặt quan trọng trực quan không tiếp xúc với cấu trúc hỗ trợ.
Các phương pháp hỗ trợ sử dụng máy in SLA - lên và trên - từ dưới lên trên SLA là khác nhau:
Trong - máy in SLA trên cùng, cần có các giá đỡ để in chính xác phần nhô ra và cầu nối (góc nhô ra quan trọng thường là 30 độ). Các bộ phận có thể được định hướng ở bất kỳ vị trí nào, nhưng các phương pháp định hướng khác nhau sẽ dẫn đến thời gian in và chất lượng sản phẩm khác nhau. Chúng thường được in ở dạng phẳng để giảm thiểu số lượng hỗ trợ và tổng số lớp.
Trong các máy in SLA từ - trở lên, tình hình phức tạp hơn. Các phần nhô ra và cầu vẫn cần được hỗ trợ, nhưng giảm thiểu diện tích mặt cắt - của mỗi lớp là yếu tố quan trọng nhất cần được xem xét. Lực tác dụng lên bộ phận trong quá trình bóc có thể khiến bộ phận tách ra khỏi nền xây dựng. Các lực này tỷ lệ với diện tích mặt cắt ngang - của mỗi lớp. Do đó, các bộ phận được định hướng theo một góc và việc giảm hỗ trợ trở thành một vấn đề lớn.
Ưu điểm của quy trình SLA
(1) SLA có thể sản xuất các bộ phận có độ chính xác về kích thước cao và các chi tiết phức tạp.
(2) Các bộ phận SLA có bề mặt hoàn thiện rất mịn, lý tưởng cho các nguyên mẫu trực quan.
(3) Có thể sử dụng các vật liệu SLA đặc biệt, chẳng hạn như nhựa trong suốt, dẻo và có thể đúc được.